Química - Teórico_VOLUME2

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Caro aluno 
Ao elaborar o seu material inovador, completo e moderno, o Hexag considerou como principal diferencial sua exclusiva metodologia em pe-
ríodo integral, com aulas e Estudo Orientado (E.O.), e seu plantão de dúvidas personalizado. O material didático é composto por 6 cadernos 
de aula e 107 livros, totalizando uma coleção com 113 exemplares. O conteúdo dos livros é organizado por aulas temáticas. Cada assunto 
contém uma rica teoria que contempla, de forma objetiva e transversal, as reais necessidades dos alunos, dispensando qualquer tipo de 
material alternativo complementar. Para melhorar a aprendizagem, as aulas possuem seções específicas com determinadas finalidades. A 
seguir, apresentamos cada seção:
No decorrer das teorias apresentadas, oferecemos uma cuidadosa 
seleção de conteúdos multimídia para complementar o repertório 
do aluno, apresentada em boxes para facilitar a compreensão, com 
indicação de vídeos, sites, filmes, músicas, livros, etc. Tudo isso é en-
contrado em subcategorias que facilitam o aprofundamento nos 
temas estudados – há obras de arte, poemas, imagens, artigos e até 
sugestões de aplicativos que facilitam os estudos, com conteúdos 
essenciais para ampliar as habilidades de análise e reflexão crítica, 
em uma seleção realizada com finos critérios para apurar ainda mais 
o conhecimento do nosso aluno.
multimídia
Um dos grandes problemas do conhecimento acadêmico é o seu 
distanciamento da realidade cotidiana, o que dificulta a compreensão 
de determinados conceitos e impede o aprofundamento nos temas 
para além da superficial memorização de fórmulas ou regras. Para 
evitar bloqueios na aprendizagem dos conteúdos, foi desenvolvida 
a seção “Vivenciando“. Como o próprio nome já aponta, há uma 
preocupação em levar aos nossos alunos a clareza das relações entre 
aquilo que eles aprendem e aquilo com que eles têm contato em 
seu dia a dia.
vivenciando
Sabendo que o Enem tem o objetivo de avaliar o desempenho ao 
fim da escolaridade básica, organizamos essa seção para que o 
aluno conheça as diversas habilidades e competências abordadas 
na prova. Os livros da “Coleção Vestibulares de Medicina” contêm, 
a cada aula, algumas dessas habilidades. No compilado “Áreas de 
Conhecimento do Enem” há modelos de exercícios que não são 
apenas resolvidos, mas também analisados de maneira expositiva 
e descritos passo a passo à luz das habilidades estudadas no dia. 
Esse recurso constrói para o estudante um roteiro para ajudá-lo a 
apurar as questões na prática, a identificá-las na prova e a resolvê-
-las com tranquilidade.
áreas de conhecimento do Enem
Cada pessoa tem sua própria forma de aprendizado. Por isso, cria-
mos para os nossos alunos o máximo de recursos para orientá-los 
em suas trajetórias. Um deles é o ”Diagrama de Ideias”, para aque-
les que aprendem visualmente os conteúdos e processos por meio 
de esquemas cognitivos, mapas mentais e fluxogramas.
Além disso, esse compilado é um resumo de todo o conteúdo 
da aula. Por meio dele, pode-se fazer uma rápida consulta aos 
principais conteúdos ensinados no dia, o que facilita a organiza-
ção dos estudos e até a resolução dos exercícios.
diagrama de ideias
Atento às constantes mudanças dos grandes vestibulares, é ela-
borada, a cada aula e sempre que possível, uma seção que trata 
de interdisciplinaridade. As questões dos vestibulares atuais não 
exigem mais dos candidatos apenas o puro conhecimento dos 
conteúdos de cada área, de cada disciplina.
Atualmente há muitas perguntas interdisciplinares que abrangem 
conteúdos de diferentes áreas em uma mesma questão, como Bio-
logia e Química, História e Geografia, Biologia e Matemática, entre 
outras. Nesse espaço, o aluno inicia o contato com essa realidade 
por meio de explicações que relacionam a aula do dia com aulas 
de outras disciplinas e conteúdos de outros livros, sempre utilizan-
do temas da atualidade. Assim, o aluno consegue entender que 
cada disciplina não existe de forma isolada, mas faz parte de uma 
grande engrenagem no mundo em que ele vive.
conexão entre disciplinas
Herlan Fellini
De forma simples, resumida e dinâmica, essa seção foi desenvol-
vida para sinalizar os assuntos mais abordados no Enem e nos 
principais vestibulares voltados para o curso de Medicina em todo 
o território nacional.
incidência do tema nas principais provas
Todo o desenvolvimento dos conteúdos teóricos de cada coleção 
tem como principal objetivo apoiar o aluno na resolução das ques-
tões propostas. Os textos dos livros são de fácil compreensão, com-
pletos e organizados. Além disso, contam com imagens ilustrativas 
que complementam as explicações dadas em sala de aula. Qua-
dros, mapas e organogramas, em cores nítidas, também são usados 
e compõem um conjunto abrangente de informações para o aluno 
que vai se dedicar à rotina intensa de estudos.
teoria
Essa seção foi desenvolvida com foco nas disciplinas que fazem 
parte das Ciências da Natureza e da Matemática. Nos compilados, 
deparamos-nos com modelos de exercícios resolvidos e comenta-
dos, fazendo com que aquilo que pareça abstrato e de difícil com-
preensão torne-se mais acessível e de bom entendimento aos olhos 
do aluno. Por meio dessas resoluções, é possível rever, a qualquer 
momento, as explicações dadas em sala de aula.
aplicação do conteúdo
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SUMÁRIO
QUÍMICA
ATOMÍSTICA
RADIOATIVIDADE E QUÍMICA ORGÂNICA
GASES
Aulas 9 e 10: Ligação iônica 6
Aulas 11 e 12: Ligações covalente e metálica 12
Aulas 13 e 14: Geometria e polaridade moleculares 20
Aulas 15 e 16: Forças intermoleculares 29
Aulas 9 e 10: Radioatividade - emissões radioativas e energia nuclear 38
Aulas 11 e 12: Cinética dos decaimentos radioativos 45
Aulas 13 e 14: Introdução à Química orgânica 50
Aulas 15 e 16: Hidrocarbonetos 58
Aulas 9 e 10: Leis físicas dos gases 74
Aulas 11 e 12: Transformações gasosas 79
Aulas 13 e 14: Misturas gasosas 85
Aulas 15 e 16: Densidade dos gases, efusão e difusão gasosa 90
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Competência 1 – Compreender as ciências naturais e as tecnologias a elas associadas como construções humanas, percebendo seus papéis nos 
processos de produção e no desenvolvimento econômico e social da humanidade.
H1 Reconhecer características ou propriedades de fenômenos ondulatórios ou oscilatórios, relacionando-os a seus usos em diferentes contextos.
H2 Associar a solução de problemas de comunicação, transporte, saúde ou outro, com o correspondente desenvolvimentocientífico e tecnológico. 
H3 Confrontar interpretações científicas com interpretações baseadas no senso comum, ao longo do tempo ou em diferentes culturas.
H4
Avaliar propostas de intervenção no ambiente, considerando a qualidade da vida humana ou medidas de conservação, recuperação ou utilização sustentável 
da biodiversidade.
Competência 2 – Identificar a presença e aplicar as tecnologias associadas às ciências naturais em diferentes contextos.
H5 Dimensionar circuitos ou dispositivos elétricos de uso cotidiano.
H6 Relacionar informações para compreender manuais de instalação ou utilização de aparelhos, ou sistemas tecnológicos de uso comum.
H7
Selecionar testes de controle, parâmetros ou critérios para a comparação de materiais e produtos, tendo em vista a defesa do consumidor, a saúde do 
trabalhador ou a qualidade de vida.
Competência 3 – Associar intervenções que resultam em degradação ou conservação ambiental a processos produtivos e sociais e a instrumen-
tos ou ações científico-tecnológicos.
H8
Identificar etapas em processos de obtenção, transformação, utilização ou reciclagem de recursos naturais, energéticos ou matérias-primas, considerando 
processos biológicos, químicos ou físicos neles envolvidos.
H9
Compreender a importância dos ciclos biogeoquímicos ou do fluxo energia para a vida, ou da ação de agentes ou fenômenos que podem causar alterações 
nesses processos.
H10 Analisar perturbações ambientais, identificando fontes, transporte e(ou) destino dos poluentes ou prevendo efeitos em sistemas naturais, produtivos ou sociais.
H11
Reconhecer benefícios, limitações e aspectos éticos da biotecnologia, considerando estruturas e processos biológicos envolvidos em produtos biotecnológi-
cos.
H12 Avaliar impactos em ambientes naturais decorrentes de atividades sociais ou econômicas, considerando interesses contraditórios.
Competência 4 – Compreender interações entre organismos e ambiente, em particular aquelas relacionadas à saúde humana, relacionando 
conhecimentos científicos, aspectos culturais e características individuais.
H13 Reconhecer mecanismos de transmissão da vida, prevendo ou explicando a manifestação de características dos seres vivos.
H14
Identificar padrões em fenômenos e processos vitais dos organismos, como manutenção do equilíbrio interno, defesa, relações com o ambiente, sexualidade, 
entre outros.
H15 Interpretar modelos e experimentos para explicar fenômenos ou processos biológicos em qualquer nível de organização dos sistemas biológicos.
H16 Compreender o papel da evolução na produção de padrões, processos biológicos ou na organização taxonômica dos seres vivos.
Competência 5 – Entender métodos e procedimentos próprios das ciências naturais e aplicá-los em diferentes contextos.
H17
Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físicas, químicas ou biológicas, como texto 
discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.
H18 Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológicos às finalidades a que se destinam.
H19
Avaliar métodos, processos ou procedimentos das ciências naturais que contribuam para diagnosticar ou solucionar problemas de ordem social, econômica 
ou ambiental.
Competência 6 – Apropriar-se de conhecimentos da física para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científi-
co-tecnológicas.
H20 Caracterizar causas ou efeitos dos movimentos de partículas, substâncias, objetos ou corpos celestes.
H21 Utilizar leis físicas e (ou) químicas para interpretar processos naturais ou tecnológicos inseridos no contexto da termodinâmica e(ou) do eletromagnetismo.
H22
Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em processos naturais ou tecnológicos, ou em suas 
implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.
H23
Avaliar possibilidades de geração, uso ou transformação de energia em ambientes específicos, considerando implicações éticas, ambientais, sociais e/ou 
econômicas.
Competência 7 – Apropriar-se de conhecimentos da química para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científi-
co-tecnológicas.
H24 Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas
H25
Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais de sua obtenção ou 
produção.
H26
Avaliar implicações sociais, ambientais e/ou econômicas na produção ou no consumo de recursos energéticos ou minerais, identificando transformações 
químicas ou de energia envolvidas nesses processos.
H27 Avaliar propostas de intervenção no meio ambiente aplicando conhecimentos químicos, observando riscos ou benefícios.
Competência 8 – Apropriar-se de conhecimentos da biologia para, em situações problema, interpretar, avaliar ou planejar intervenções científico 
tecnológicas.
H28
Associar características adaptativas dos organismos com seu modo de vida ou com seus limites de distribuição em diferentes ambientes, em especial em 
ambientes brasileiros.
H29
Interpretar experimentos ou técnicas que utilizam seres vivos, analisando implicações para o ambiente, a saúde, a produção de alimentos, matérias primas 
ou produtos industriais.
H30
Avaliar propostas de alcance individual ou coletivo, identificando aquelas que visam à preservação e a implementação da saúde individual, coletiva ou do 
ambiente.
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ATOMÍSTICA: Incidência do tema nas principais provas
UFMG
Os assuntos neste caderno se relacionam de tal 
maneira, que é necessário o entendimento de 
todos os assuntos vistos até agora; na UNESP 
os temas de geometria, polaridade e forças 
intermoleculares são muito cobrados; podem 
aparecer questões interdisciplina-
res com Biologia.
A prova apresenta questões bem diretas, 
mas também interdisciplinares; é neces-
sário um bom entendimento de todos os 
assunto abordados neste volume, uma vez 
que ele são totalmente interligados.
Questões que abordam geometria molecular, 
polaridade e forças intermoleculares são recorrentes, 
assim como questões em que todos esses assuntos 
estão relacionados; é importantes entender que os 
temas das ligações e das forças intermoleculares 
estão bem ligados um ao outro.
Os assuntos deste volume podem ser cobra-
dos junto a outras matérias da química; é 
importante entender como as ligações podem 
mudar a geometria e consequentemente sua 
polaridade e força intermolecular.
Os assuntos principais são a polaridade e as 
forças intermoleculares, mas é preciso ter em 
mente que todos os assuntos abordados neste 
volume se correlacionam.
As questões envolvem todos os assuntos 
abordados neste volume; os temas de 
geometria molecular, polaridade e forças 
intermoleculares são muito cobrados.
O vestibular da Santa Casa aborda principal-
mente os assunto de geometria, polaridade 
e forças intermoleculares; assim, para uma 
melhor interpretação das questões, é impor-
tante entender como esses três assuntos se 
relacionam.
No Enem, os assuntos mais cobrados do tema 
são as relações entre as ligações, a geometria e 
a polaridade; é necessário entender a influência 
que cada assunto tem sobre o outro, uma vez 
que as questões têm alta interdisciplinaridade.
Geometria molecular e forças inter-
moleculares são assuntos recorrentes 
tanto nas questões objetivas quanto nas 
dissertativas; é importante ter um bom 
entendimento da dinâmica das ligações, 
uma vez que as questões são 
bem conceituais.
Geometria molecular e forças intermole-
culares são assuntos recorrentes tanto nas 
questões objetivas quanto nas dissertativas; é 
importante compreender bem os temas, pois 
as questões são muito teóricas.
Todos os assuntos de Química 1 abordados 
neste volume são cobrados; além disso, eles 
podem aparecer relacionados na mesma 
questão.
Geometria molecular eforças intermoleculares 
são assuntos recorrentes nas questões; é 
importante ter um bom entendimento da 
dinâmica das ligações.
Os assuntos principais são polaridade e forças 
intermoleculares, mas é preciso ter em mente 
que todos os assuntos abordados neste 
volume se correlacionam.
Os temas de geometria molecular, 
polaridade e forças intermoleculares são 
muito cobrados, uma vez que são assuntos 
muito ligados.
Os assunto de geometria, polaridade e forças 
intermoleculares são muito cobrados; é preciso 
entender a relação que existe entre os temas.
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 Ligação iônica
CompetênCias: 4, 5 e 7 Habilidades: 15, 17, 18, 24 e 25
AULAS 
9 e 10
1. Ligação iônica ou 
eLetrovaLente
Ligação iônica, também denominada ligação eletrovalente, 
é produzida entre íons positivos (cátions) e negativos 
(ânions), por isso o termo “iônica”. Lembre-se que os íons 
são átomos que possuem uma carga elétrica por adição ou 
perda de um ou mais elétrons.
Assim, nas ligações iônicas um cátion se une com um 
ânion, formando um composto iônico por meio da atração 
eletrostática existente entre eles (existem casos em que 
mais de um cátion se une com um único ânion e vice-ver-
sa). Nesse tipo de ligação, a transferência de elétrons 
é definitiva.
É importante observar que, dos elementos que compõem 
a tabela periódica, aqueles que apresentam maior facili-
dade em perder elétrons são em os metais dos grupos 
1, 2 e 13; por outro lado, os que possuem facilidade em 
ganhar elétrons são os ametais dos grupos 15, 16 e 
17, incluindo o hidrogênio (este último, exclusivo em 
ligação iônica).
2. teoria do octeto
Na metade do século XIX, os cientistas já haviam obser-
vado que alguns átomos fazem sempre o mesmo número 
de ligações. Por exemplo, o átomo de hidrogênio nunca se 
liga a mais de um átomo; o de oxigênio pode se ligar a dois 
átomos de hidrogênio; o de nitrogênio, a três átomos de hi-
drogênio; e o de carbono, a quatro átomos de hidrogênio.
Assim, surgiu a ideia de valência, compreendida como 
a capacidade de um átomo de se ligar a outros átomos. 
Afirma-se que o átomo de hidrogênio possui uma única 
valência (monovalente); o oxigênio tem duas valências 
(bivalente); o nitrogênio tem três valências (trivalente); e o 
carbono tem quatro valências (tetravalente). 
Contudo, somente em 1916 os cientistas Gilbert N. Lewis 
e Walter Kossel chegaram a uma explicação lógica para 
as uniões entre os átomos, criando a teoria eletrônica 
de valência. 
Considerando as configurações eletrônicas dos gases nobres, 
tem-se:
Elemento K L M N O P
Hélio (He) 2
Neônio (Ne) 2 8
Argônio (Ar) 2 8 8
Criptônio (Kr) 2 8 18 8
Xenônio (Xe) 2 8 18 18 8
Radônio (Rn) 2 8 18 32 18 8
What are Ionic Bonds? | The Chemistry Journey
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
multimídia: sites
www.soq.com.br/conteudos/ef/ligacoesquimi-
cas/p1.php
7
2. Ligação entre o átomo de cálcio 40Ca e átomos de 
cloro 17Cℓ:
cálcio (20Ca) ä 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2 ä perde 2e– ä 
Ca2+ (2, 8, 8)
cloro (17Cℓ) ä 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p5 ä ganha 1e– ä Cℓ– (2, 8, 8)
ä Ca2+ (Cℓ–)2 ä CaCℓ2
Cada átomo de cálcio perde 2 elétrons e cada átomo de 
cloro só pode ganhar 1 elétron. São necessários 2 átomos 
de cloro para receber os dois elétrons cedidos pelo átomo 
de cálcio.
3. Ligação entre o metal alumínio 13Aℓ e o ametal oxigênio 8O:
alumínio (13Aℓ) ä 1s
2 2s2 2p6 3s2 3p1 ä perde 3e– ä 
Aℓ3+ (2, 8) 
oxigênio (8O) ä 1s
2 2s2 2p4 ä ganha 2e– ä O2– (2, 8)
ä (Aℓ3+)2(O
2–)3 ä Aℓ2O3
Cada átomo de alumínio perde 3 elétrons e cada átomo 
de oxigênio ganha 2 elétrons. Para que o total de elétrons 
perdidos seja igual ao total de elétrons recebidos, 2 alumí-
nios (perda de 6 elétrons) ligam-se a 3 oxigênios (ganho 
de 6 elétrons).
Baseados na configuração eletrônica dos gases nobres, os 
cientistas concluíram que os gases possuem pouca tendên-
cia a se unirem entre si ou com outros átomos devido ao 
número máximo de elétrons na última camada (em geral 8 
elétrons, ou 2 no caso do hélio). Assim, Lewis e Kossel lança-
ram a seguinte hipótese: os átomos, ao se unirem, procuram 
perder, ganhar ou compartilhar elétrons na última camada 
até atingirem a configuração eletrônica de um gás nobre. 
Essa hipótese costuma ser chamada de regra do octeto.
Um átomo é estável se possuir 8 elétrons na camada de 
valência (ou 2 elétrons, se a camada de valência for a K).
Os átomos tendem a adquirir uma configuração estável, ou seja, 
uma configuração semelhante à de um gás nobre. Para isso, os 
átomos ligam-se através dos elétrons de valência.
A formação do composto iônico pode ser representada 
pela estrutura de Lewis e seu íon-fórmula.
Exemplos
1. Ligação entre o sódio 11Na e o cloro 17Cℓ.
Ilustração da reação entre átomo de sódIo e 
cloro (Ilustração em cores-FantasIa)
Como é possível observar no exemplo, o átomo de sódio 
cede definitivamente 1 elétron ao átomo de cloro. Assi, 
forma-se um íon positivo (cátion Na+) e um íon negati-
vo (ânion Cℓ-), ambos com octeto completo, isto é, com 
a configuração de um gás nobre (neônio e argônio, res-
pectivamente). Os íons formados, com a finalidade de se 
estabilizarem, atraem-se, provocando uma união entre si.
Lembre-se!
O número total de elétrons cedidos deve ser igual ao 
número total de elétrons recebidos.
Retículo cristalino
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
3. FórmuLa eLetrônica de Lewis
Essa fórmula representa os elementos e os elétrons do seu últi-
mo nível (elétrons de valência) indicando-os por • ou ×
ℓ ℓ• •
O composto iônico é constituído por várias partículas que 
se distribuem no espaço, dando origem a uma estrutura 
denominada retículo cristalino, como mostra a figura 
para o sal de cozinha (NaCℓ):
8
3.1. Regra para formulação 
das substâncias iônicas
Os exemplos anteriores permitem afirmar que ligação 
iônica é a união entre átomos imediatamente depois da 
transferência definitiva de um, dois ou mais elétrons entre 
esses átomos.
Note que, na formulação de um composto iônico, é funda-
mental que a carga elétrica total do(s) cátion(s) neutralize a 
carga elétrica total do(s) ânion(s). Somente dessa maneira 
o aglomerado iônico ficará neutro, do qual resulta o esque-
ma geral de formulação:
Ax+ + By – ä AyBx
Exemplos: 
Na+ + Cℓ– ä NaCℓ; Mg2+ + Cℓ1– ä
ä MgCℓ2; Aℓ
3+ + O2– ä Aℓ2O3
 Aplicação do conteúdo
1. Efetue a ligação iônica entre o cálcio e o flúor, dados 
Ca (Z = 20) e F (Z = 9).
Resolução:
Ca: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 4s2
 K = 2 L = 8 M = 8 N = 2
F: 1s2 2s2 2p5
 K = 2 L = 7
•
•
•
2. Efetue a ligação entre o magnésio e o enxofre, dados 
Mg (Z = 12) e S (Z = 16)
Resolução:
Mg: 1s2 2s2 2p6 3s2
 K = 2 L = 8 M = 2
S: 1s2 2s2 2p6 3s2 3p4
 K =2 L = 8 M = 6
•
•
•
4. ProPriedades das 
substâncias iônicas
Compostos iônicos apresentam ao menos uma ligação iô-
nica entre seus componentes. É o caso do cloreto de sódio 
(NaCℓ – sal de cozinha), do nitrato de sódio (NaNO3), do 
sulfato de sódio (Na2SO4), do carbonato de cálcio (CaCO3), 
entre outros.
Todos esses compostos apresentam ligações entre seus 
íons: cátions e ânions se atraem significativamente. Por 
isso, essas ligações são de natureza elétrica e dão origem 
a retículos ou reticulados cristalinos – em grau microscópi-
co. Um cátion atrai vários ânions, e um ânion atrai vários 
cátions; assim, formam-se aglomerados com formas geo-
métricas bem definidas.
a estrutura crIstalIna do cloreto de sódIo (nacℓ) é cúbIca.
Esses retículos fazem com que os compostos iônicos apre-
sentem as seguintes propriedades:
1. São sólidos em condições normais de temperatura (25 °C) 
e pressão (1 atm.)
9
2. Quando submetidos a impacto, quebram-se facilmente, 
produzindo faces planas; são, portanto, duros e quebradiços.
3. Possuem pontos de fusão e de ebulição elevados, uma 
vez que a atração elétrica entre os íons é muito forte; para 
quebrá-la, é necessário fornecer uma grande quantidade 
de energia; é o caso do cloreto de sódio, cujo ponto de 
fusão é 801 °C e o ponto de ebulição é 1.413 °C.
4. Em solução aquosa (dissolvidos em água) ou no estadolíquido (fundidos), eles conduzem corrente elétrica, uma 
vez que seus íons ficam com liberdade de movimento e 
fecham o circuito elétrico, permitindo que a corrente con-
tinue fluindo.
5. Seu melhor solvente é a água, pois são polares como 
ela; entretanto, apesar de polares, nem todos os compostos 
iônicos dissolvem-se na água; é o caso do carbonato de 
cálcio (CaCO3), do estrôncio (SrCO3), do bário (BaCO3) e do 
cloreto de prata (AgCℓ), praticamente insolúveis em água. 
5. o tamanho dos íons
Quando um átomo perde elétron(s), o núcleo passa a atrair 
com maior intensidade os elétrons restantes; assim, o raio do 
cátion é sempre menor que o raio do átomo original.
Quando um átomo ganha elétron(s), a carga total da ele-
VIVENCIANDO
As ligações iônicas estão presentes no cotidiano em diversos compostos. É possível citar, por exemplo, o cloreto de 
sódio, NaCℓ, ou sal de cozinha, e mais uma infinidade de compostos iônicos. É importante lembrar que, em química, 
um composto iônico é um composto químico no qual existem íons ligados numa estrutura cristalina através de ligações 
entre metais e ametais. O elemento metálico geralmente é um íon de carga positiva (cátion), e o elemento não metálico 
é um íon de carga negativa (ânion).
Os íons que constituem um composto iônico podem ser simples átomos, como ocorre no sal de cozinha (composto 
basicamente por Na+ e Cℓ–), ou grupos mais complexos, como ocorre no carbonato de cálcio (ou calcário, composto 
por Ca2+ e CO3
2- ). O calcário é muito utilizado na construção civil. No revestimento de estradas ele atua como um 
cimento natural, e misturado ao cal e à argila torna-se um bom cimento, como o que foi usado na construção de 
cidades maias, como Chichen, Uxmal, kabah, Labná, etc.
Em geral, os pedaços menores são utilizados como cascalho para construção em lajes e pisos; agregados maiores são 
usados para construção de paredes de alvenaria e, em alguns casos, utilizados como enfeites nas fachadas das casas. O 
calcário é uma rocha sedimentar porosa feita de carbonato, constituído principalmente de carbonato de cálcio. Quando 
há alta proporção de carbonato de magnésio, ele é denominado dolomita, um tipo de mineral. O calcário possui uma alta 
resistência ao intemperismo, o que permitiu que muitas esculturas e construções esculpidas com essas rochas antigas so-
brevivessem. Entretanto, a ação da água da chuva e dos rios provoca a dissolução do calcário, criando um tipo de erosão. 
trosfera (negativa) torna-se maior que a carga do núcleo 
(positiva), diminuindo a atração do núcleo sobre o conjunto 
de elétrons; assim, o raio do ânion é sempre maior 
que o raio do átomo original.
O gráfico abaixo apresenta a comparação entre raios atômicos 
e iônicos:
Família 1A Família 2A Família 3A Família 6A Família 7A 
Quando há vários íons, todos com o mesmo número de elé-
trons (íons isoeletrônicos), o raio iônico vai diminuir na 
proporção em que a carga positiva do núcleo for 
maior que a carga negativa da eletrosfera:
Íons O2- F- Na+ Mg2+ Aℓ3+
Número atômico 8 9 11 12 13
Número total de elétrons 10 10 10 10 10
Número de camadas eletrônicas 2 2 2 2 2
Raio iônico (pm) 140 136 95 65 50
10
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Na matéria feita pela Mundo Estranho (mundoestranho.abril.com.br/ambiente/por-que-o-mar-e-salgado/) explica-se o por-
quê do mar ser salgado. Nesse sentido, é preciso compreender o ciclo da água e as regiões geográficas. De forma geral, a 
água do mar contém sais, como NaCℓ e MgCℓ2, o que faz com que ela seja salgado, contribuindo para processos industriais.
Relacionar propriedades físicas, químicas ou biológicas de produtos, sistemas ou procedimentos tecnológi-
cos às finalidades a que se destinam.
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
28
Habilidade
Modelo
(Enem) A fosfatidilserina é um fosfolipídio aniônico cuja interação com cálcio livre regula processos de transdução 
celular e vem sendo estudada no desenvolvimento de biossensores nanométricos. A figura representa a estrutura 
da fosfatidilserina:
Com base nas informações do texto, a natureza da interação da fosfatidilserina com o cálcio livre é do tipo
Dado: número atômico do elemento cálcio: 20 
a) iônica somente com o grupo aniônico fosfato, já que o cálcio livre é um cátion monovalente;
b) iônica com o cátion amônio, porque o cálcio livre é representado como um ânion monovalente;
c) iônica com os grupos aniônicos fosfato e carboxila, porque o cálcio em sua forma livre é um cátion divalente;
d) covalente com qualquer dos grupos não carregados da fosfatidilserina, uma vez que estes podem doar elétrons ao 
cálcio livre para formar a ligação;
e) covalente com qualquer grupo catiônico da fosfatidilserina, visto que o cálcio na sua forma livre poderá compartilhar 
seus elétrons com tais grupos.
Compostos iônicos estão presentes no cotidiano, sendo compostos que contêm pontos altos de fusão e ebulição. A 
identificação desses compostos deve-se às classificações da tabela periódica já apresentadas em aulas posteriores. 
Para o aluno, é fundamental poder definir o nome e a fórmula do sal e qual a sua classificação, pois se trata de uma 
das matérias mais essenciais na química.
11
Análise expositiva - Habilidade 28: Nessa questão, há uma exigência do domínio do conteúdo para a 
sua resolução. É preciso que se tenha em mente os mecanismos para a realização de uma ligação iônica, 
as diferentes formas e as forças presentes nesse tipo de ligação.
A natureza da interação da fosfatidilserina com o cálcio livre é do tipo iônica devido às interações eletros-
táticas do cátion cálcio (Ca2+) com os grupos aniônicos fosfato e carboxila.
Alternativa C
C
 DIAGRAMA DE IDEIAS
8 ELÉTRONS NA 
 ÚLTIMA CAMADA
DOAM ELÉTRONS
RECEBEM ELÉTRONS
REGRA DO OCTETO LIGAÇÃO IÔNICA
CÁTION ÂNION
CÁTIONS DIMINUEM DE TAMANHO
ÂNIONS AUMENTAM DE TAMANHO
RAIO IÔNICO
12
 Ligações covaLente e metáLica
CompetênCias: 1, 2, 3, 5, 6 e 7 Habilidades:
4, 7, 8, 12, 17, 18, 
20, 24 e 25
AULAS 
11 e 12
1. Ligação covaLente
A ligação covalente ocorre entre átomos de ametais (não 
metais) – incluindo o hidrogênio – mediante compartilha-
mento de pares de elétrons.
Os ametais são os elementos mais eletronegativos da tabela 
periódica. Quando dois ametais se aproximam, ambos atra-
em os elétrons das suas camadas de valência, bem como os 
elétrons do outro. Entretanto, a atração que eles exercem 
sobre os elétrons não é suficiente para que ocorra transfe-
rência definitiva de elétrons de um átomo para outro. Por 
esse motivo, eles acabam compartilhando pares de elétrons 
a fim de adquirirem estabilidade. Quando dois ou mais áto-
mos (iguais ou diferentes) de ametais se unem, formam-se 
os aglomerados denominados moléculas.
Moléculas são aglomerados atômicos formados por áto-
mos ligados entres si por meio de ligações covalentes, isto 
é, mediante o compartilhamento de pares de elétrons.
A ligação covalente pode ser representada assim:
Átomo A B
Tendência receber elétrons receber elétrons
Classificação ametal ou hidrogênio ametal ou hidrogênio
Exemplos:
1. Molécula formada por átomos de hidrogênio (Z = 1).
O hidrogênio tem um elétron na camada de valência. Para 
ficar idêntico ao gás nobre hélio (Z = 2), com 2 elétrons 
na última camada, é necessário mais um elétron. Assim, 
2 átomos de hidrogênio compartilham seus elétrons para 
ficarem estáveis.
Fórmula:
O traço (–) indica o par de elétrons compartilhado pelos 
dois átomos de hidrogênio.
Nesse caso, é como se cada átomo tivesse 2 elétrons em 
sua eletrosfera. Com efeito, os elétrons pertencem aos dois 
átomos, ou seja, ambos compartilham os 2 elétrons.
Como a menor porção de uma substância resultante de 
ligação covalente é denominada molécula, H2 é, portanto, 
uma molécula ou substância molecular.
2. Molécula de água, formada por átomos de hidrogênio 
e de oxigênio.
A ligação covalente também ocorre entre átomos de dife-
rentes elementos.
O oxigênio possui 6 elétrons na última camada de va-
lênciae precisa receber 2 elétrons para completar o 
octeto na camada de valência e ficar estável. O hidrogê-
nio possui um elétron na camada de valência e precisa 
receber 1 elétron para completar a camada de valência 
– configuração do gás nobre hélio – para se estabilizar. 
Ao se ligarem mediante compartilhamento de seus elé-
trons, os átomos estabilizam-se, uma vez que comple-
tam as respectivas camadas de valência de acordo com 
sua “necessidade”.
1.1. Representação da ligação covalente
A ligação covalente pode ser representada de várias formas:
a. Fórmula eletrônica, fórmula de Lewis ou estrutura 
de Lewis
O compartilhamento dos pares eletrônicos é representado 
por bolinhas (•) dentro de retângulos.
b. Fórmula estrutural plana
Os pares eletrônicos compartilhados são representados por 
traços (–) que unem os átomos participantes da ligação.
13
Fórmula 
eletrônica
Fórmula 
estrutural
Pares 
eletrônicos
Classificação
A A A – A 1 par eletrônico Ligação simples
A A A = A 2 pares eletrônicos Ligação dupla
A A A ; A 3 pares eletrônicos Ligação tripla
c. Fórmula molecular
Mostra apenas quais e quantos átomos a molécula possui.
1.2. Representação da ligação 
covalente coordenada ou dativa
1.2.1. Ligações covalentes adicionais 
usando pares eletrônicos de um único átomo
A ligação covalente em que ambos os elétrons vêm de 
um só átomo é denominada ligação coordenada ou 
ligação dativa. Na fórmula estrutural, ela é representada 
por uma seta (é).
 § SO2
O par eletrônico destacado (que está ligando o enxofre ao 
segundo oxigênio), pertencia, de início, apenas ao enxofre.
Não se trata mais de ligação covalente usual, em que cada 
ligação – par eletrônico compartilhado – é formada por um 
elétron de cada átomo, mas de uma covalência especial, 
em que o par eletrônico compartilhado é constituído por 
elétrons de apenas um dos átomos da ligação.
Esse tipo de ligação era denominado ligação covalente dati-
va e representado por uma seta (é) partindo do átomo que 
“oferece” o par eletrônico em direção ao átomo favorecido.
1.3. Representação da ligação 
coordenada ou dativa
A molécula SO2 fica:
 § Fórmula estrutural atual: O = S – O
 § Forma antiga, mas ainda bastante usual nos exames 
vestibulares: O = S é O
 § Outros exemplos:
H2SO4
HCℓO4
VIVENCIANDO
No dia a dia, é possível encontrar com facilidade a ligação covalente. Substâncias de uso muito comum possuem em 
sua estrutura átomos com essa característica de ligação, como a água, o gás oxigênio, a solução de vinagre, o álcool 
etílico, o açúcar e o grafite.
Por outro lado, existem substâncias com átomos que possuem essa característica de ligação e que não são tão evi-
dentes no cotidiano.
O ozônio (O3), por exemplo, é o principal gás situado na atmosfera, responsável pela proteção do planeta Terra contra 
os raios ultravioletas (UV) emitidos pelo Sol. Sem essa camada de gás existente na atmosfera, a vida na Terra não 
seria possível.
Outro exemplo é o elemento carbono (C), que pode ser encontrado na forma de diamante, passando por processos 
de formação diferentes do carbono encontrado no grafite, sendo essa a diferença fundamental entre essas substân-
cias constituídas por átomos desse mesmo elemento químico.
14
H3PO4
HNO3
A formação do íon amônio (NH4
+) ocorre mediante a reação:
NH3 + H
+ é N H 4 
+ 
A princípio, o NH3 possuía um par eletrônico livre, e o íon 
hidrogênio (H+) não tinha elétrons (uma vez que, regular-
mente, o H+ provém de outra molécula, na qual deixou seu 
próprio elétron). Por isso, o NH3 compartilha o par eletrôni-
co livre que inicialmente era exclusivo do nitrogênio.
Considerando ainda o exemplo do NH4
+, observe que, de-
pois da formação do NH4
+, não há diferença alguma entre 
as quatro ligações covalentes.
Ou seja, os quatro hidrogênios tornam-se perfeitamente 
equivalentes entre si. Por esse motivo, é mais correto rep-
resentar o NH4
+ assim:
Fórmula estrutural por escrito:
Colunas 14 15 16 17
Estrutura 
eletrônica 
na camada 
externa
Distribuição
2. exceções à teoria do octeto
Certos átomos não necessitam possuir oito elétrons na 
camada de valência para se estabilizarem; outros compor-
tam mais do que oito elétrons na camada de valência. Por 
isso, são considerados exceções à teoria do octeto:
a. Boro (B)
Forma compostos estáveis por meio de três ligações simples 
e se estabiliza com seis elétrons na camada de valência.
b. Berílio (Be)
Forma compostos estáveis por meio de duas ligações sim-
ples e se estabiliza com apenas quatro elétrons na camada 
de valência.
c. Número maior do que oito elétrons na última camada
Em alguns casos, os átomos de fósforo e enxofre (existem 
outros átomos) aparecem com mais de 8 elétrons na ca-
mada de valência, que, em certas moléculas, possuem 10 
e 12 elétrons, respectivamente. Esses casos só ocorrem 
quando o átomo central é relativamente grande para que 
possa acomodar mais elétrons ao seu redor. Essa camada 
de valência expandida só aparece em elementos do 3.º 
período da tabela periódica para baixo.
d. Número ímpar de elétrons na última camada
Há casos em que a camada de valência é completada com 
número ímpar de elétrons. Alguns exemplos são os 
compostos NO, NO2 e CℓO2, que apresentam 7 elétrons ao 
redor do átomo central (nitrogênio e cloro).
e. Compostos dos gases nobres
Embora os gases nobres não têm ou têm pouca tendência 
de se unir a outros elementos, existem compostos de gases 
nobres estáveis (eles reagem em condições especiais). Al-
guns exemplos são o XeF2 e o XeF4.
Globo Ecologia Camada de Ozônio
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
15
Fórmula
Átomo Molecular Eletrônica Estrutural
B BF3
Be BeF2
P PCℓ5
ℓ
ℓ
ℓ
ℓ
ℓ
S SF6
N NO
Gás no-
bre (Xe)
XeF4
3. ProPriedades das substâncias 
moLecuLares (covaLentes)
Embora as propriedades das substâncias moleculares difi-
cilmente sejam generalizáveis, é possível apontar algumas 
características bastante comuns:
1. São encontradas nos três estados físicos.
2. Apresentam ponto de fusão e ponto de ebulição meno-
res que os dos compostos iônicos.
3. Caso sejam puras, não conduzem eletricidade, à exceção 
do grafite, que é condutor.
4. Caso estejam em estado sólido, apresentam retículos 
moleculares ou retículos covalentes.
Retículo cristalino covalente: ocorre quando todos os átomos 
estão ligados por uma rede significativa de ligações covalentes.
ÁTOMO DE CARBONOLIGAÇÃO COVALENTE
Retículo cRistalino do diamante (átomos unidos mediante ligações covalentes)
Retículo cristalino covalente: formado pela união de 
moléculas mediante interações ou forças intermoleculares.
Retículo cRistalino moleculaR do gelo (moléculas de água)
 Aplicação do conteúdo
1. O número total de elétrons em uma molécula de água 
é igual a:
a) 10.
b) 8.
c) 6.
d) 4.
e) 2.
Resolução:
Consultando os números atômicos na tabela periódica, 
obtém-se:
Hidrogênio (Z = 1) ä 1 elétron
Oxigênio (Z = 8) ä 8 elétrons
Na molécula de H2O há ao todo 10 elétrons, ou seja, 1 de 
cada hidrogênio e 8 do oxigênio.
Alternativa A
Observação: é comum, mas incorreta, a resposta 8 elé-
trons para esse exercício. Lembre-se de que 8 elétrons são 
apenas os elétrons nas camadas de valência dos átomos, 
ou seja, os que aparecem na fórmula de Lewis (fórmula 
eletrônica). Além deles há mais 2 na primeira camada do 
oxigênio que não aparecem na fórmula de Lewis.
2. Qual dessas fórmulas é prevista para o composto for-
mado por átomos de fósforo e flúor, considerando o nú-
mero de elétrons da camada de valência de cada átomo?
a) P ; P
b) P — F ; P
16
c) F — P ; F
 F
 |
d) F — P — F
 P
 |
e) P — F — P
Resolução:
O fósforo possui 5 elétrons na camada de valência e tende, 
portanto, a ganhar 3 elétrons. O flúor possui 7 elétrons na 
camada de valência e tende, portanto, a ganhar 1 elétron. 
Assim, os dois elementos deverão formar um composto 
covalente com o fósforo (P) na posição central.
Alternativa D
3. Os metais, explorados desde a Idade do Bronze, são 
muito utilizados até hoje, por exemplo,na aeronáutica, 
na eletrônica, na comunicação, na construção civil e na 
indústria automobilística.
Sobre os metais, pode-se afirmar que são:
a) Bons condutores de calor e de eletricidade, assim 
como os não metais.
b) Materiais que se quebram com facilidade, caracte-
rística semelhante aos cristais.
c) Materiais que apresentam baixo ponto de fusão, tor-
nando-se sólidos na temperatura ambiente.
d) Encontrados facilmente na forma pura ou metálica, 
sendo misturados a outros metais, formando o mineral.
e) Maleáveis, transformando-se em lâminas, por exem-
plo, quando golpeados ou submetidos a rolo compressor.
Resolução:
a) Falso, pois os não metais têm propriedades opostas 
às dos metais, ou seja, não são bons condutores de 
calor nem de eletricidade.
b) Falso, pois os metais são resistentes à quebra, dife-
rentemente dos cristais.
c) Falso, pois os metais possuem alto ponto de fusão 
(exceto o mercúrio). Por isso, eles são sólidos à tem-
peratura ambiente.
d) Falso, pois a maioria dos metais não é encontra-
da pura ou na forma metálica na natureza (exceto 
metais nobres, como ouro e platina), normalmente 
estando na forma de óxidos metálicos. Podem vir 
combinados com outros metais, mas não puros ou na 
forma metálica.
e) Verdadeiro, pois os metais são dúcteis, podendo ser 
transformados em fios, e maleáveis, transformando-
-se em lâminas, por exemplo, quando golpeados ou 
submetidos a um rolo compressor.
Altenativa E
4. (UnB) O ouro é o mais maleável e dúctil dos metais. 
Possui o número atômico 79, ponto de fusão igual a 
1064,43 °C e ponto de ebulição igual a 2807 °C. Sobre 
o ouro, julgue os itens abaixo em verdadeiro ou falso.
1) Uma peça metálica de platina é mais facilmente 
convertida em fios que uma peça metálica de ouro.
2) O isótopo 198 79 Au, utilizado no tratamento de doen-
ças cancerígenas, possui 198 nêutrons.
3) A notação 79Au
3+ representa um íon que tem 82 
prótons e 79 elétrons.
4) Os elevados pontos de fusão e de ebulição são jus-
tificados pelo fato de as ligações metálicas dos átomos 
do ouro serem muito fortes, mantendo os átomos in-
tensamente unidos.
Resolução:
1) Falso. O ouro é mais facilmente convertido em fios, 
pois é o metal mais dúctil (transformado em fios) e ma-
leável (transformado em lâminas ou chapas) dos metais.
2) Falso. N = A – Z → N = 198 – 79 → N = 119
3) Falso. A notação 79Au
3+ indica que o átomo apre-
senta 79 prótons e 76 elétrons
4) Verdadeiro. A ligação metálica é estabelecida 
através da interação entre os prótons do núcleo e os 
elétrons do átomo vizinho.
4. Ligação metáLica
A condução fácil da eletricidade é uma das principais ca-
racterísticas dos metais. Considerando que a corrente elé-
trica é um fluxo de elétrons, foi criada a chamada teoria 
da nuvem eletrônica ou teoria do mar de elétrons.
Em princípio, os átomos dos metais possuem apenas 1, 2 ou 
3 elétrons na última camada eletrônica. Uma vez que essa 
camada fica afastada do núcleo, os elétrons sofrem pouca 
força de atração. Em consequência, os elétrons escapam fa-
cilmente do átomo e transitam livremente pelo retículo crista-
lino metálico. Assim, os átomos que perdem elétrons trans-
formam-se em cátions; esses cátions podem receber elétrons 
e voltar à forma de átomo neutro, e assim sucessivamente.
Conclusão: segundo essa teoria, o metal é um aglome-
rado de átomos neutros e cátions mergulhados em uma 
nuvem (ou mar) de elétrons livres e mantidos unidos – afir-
ma-se também que esses elétrons estão deslocalizados.
ELÉTRON LIVRE
agRupamento dos átomos dos metais dá oRigem ao Retículo cRistalino metálico.
17
4.1. Propriedades dos metais
As substâncias metálicas, ou simplesmente metais, são úteis 
ao ser humano graças às suas propriedades genéricas:
1. Brilho característico – quando polidos, os metais refle-
tem muito bem a luz; propriedade observada em bandejas 
e espelhos de prata.
2. Alta condutividade térmica e elétrica, graças aos elétrons 
livres. O movimento ordenado dos elétrons constitui cor-
rente elétrica que, se agitada, permite rápida propagação 
de calor mediante substâncias metálicas.
3. Altos pontos de fusão e ebulição característicos dos 
metais, à exceção do mercúrio, PF = –39 ºC; gálio, 
PF = 30 ºC; e potássio, PF = 63 ºC. Graças a essa pro-
priedade e à boa condutividade térmica, alguns metais são 
utilizados em panelas e radiadores de veículos.
4. Maleabilidade – os metais são facilmente maleáveis. O 
ouro é o mais maleável dos metais e permite a obtenção 
de lâminas muito finas.
5. Ductibilidade – os metais também são facilmente trans-
formados em fios. Esse também é o caso do ouro.
5. Ligas metáLicas
Existem materiais com propriedades metálicas formados por 
dois ou mais elementos, sendo que ao menos um desses 
elementos é um metal. As características das ligas metálicas 
não coincidem com as características dos metais puros. Por 
esse motivo, elas são muito utilizadas na indústria.
 § Ouro 18 quilates – mistura formada por 75% de ouro 
e 25% de cobre e prata.
 § Amálgama – liga de Hg, Ag e Sn usada antigamente 
em obturações.
 § Bronze – liga de Cu e Sn usada na produção de sinos, 
medalhas, moedas e estátuas.
 § Aço inox – liga de Fe, C, Cr e Ni usada em talheres, 
peças de carros e brocas.
 § Latão – liga de Cu e Zn usada na produção de tubos, 
armas, torneiras e instrumentos musicais.
multimídia: sites
alunosonline.uol.com.br/quimica/ligas-metalicas.html
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
As ligações covalentes estão presentes em grande proporção na natureza; os elementos que são responsáveis por 
essas ligações (os não metais) estão na composição de grande parte dos compostos orgânicos. Mas também é 
possível encontrá-los na forma de minerais em compostos inorgânicos. Ou seja, estudando-se a geomorfologia de 
uma região, é possível inferir quais elementos possuem maior probabilidade de serem encontrados no solo daquela 
área; assim, depois da extração desses minerais, eles são tratados para se obter os seus elementos constituintes da 
forma mais proveitosa possível.
O elemento fósforo (P) é um exemplo de elemento que, em grande parte, vai ser encontrado no solo 
através de seus fosfatos.
Os elementos metálicos, por sua vez, também passam por processos de purificação para se obter substâncias apenas 
constituídas por átomos de um determinado elemento. Entretanto, metais podem passar por reações em que são 
formadas ligas, misturas homogêneas resultantes da fundição de dois ou mais metais constituintes.
18
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
Habilidade
A maneira como as substâncias são relacionadas e nomeadas é fundamental no ramo da Química. Com o passar do tem-
po e com a descoberta e síntese de novos elementos, mais classificações foram necessárias para se distinguir diferentes 
substâncias. Uma das classificações mais corriqueiras é a polaridade e, consequentemente, as interações intermoleculares. 
Essas interações intermoleculares regem as propriedades físico-químicas conhecidas e são de extrema importância 
para a compreensão do funcionamento da matéria no âmbito molecular.
Modelo
(Enem) Quando colocamos em água, os fosfolipídeos tendem a formar lipossomos, estruturas formadas por uma bicama-
da lipídica, conforme mostrado na figura. Quando rompida, essa estrutura tende a se reorganizar em um novo lipossomo.
Esse arranjo característico se deve ao fato de os fosfolipídeos apresentarem uma natureza: 
a) polar, ou seja, serem inteiramente solúveis em água; 
b) apolar, ou seja, não serem solúveis em solução aquosa; 
c) anfotérica, ou seja, podem comportar-se como ácidos e bases; 
d) insaturada, ou seja, possuírem duplas-ligações em sua estrutura; 
e) anfifílica, ou seja, possuírem uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica.
Caracterizar materiais ou substâncias, identificando etapas, rendimentos ou implicações biológicas, sociais, econô-
micas ou ambientais de sua obtenção ou produção.25
Análise expositiva: Nessa questão, são trabalhados os conceitos de interações intermoleculares e de polaridade.
Esse arranjo característicose deve ao fato de os fosfolipídeos apresentarem uma natureza anfifílica, ou seja, pos-
suírem uma parte polar (hidrofílica) e outra apolar (hidrofóbica).
Alternativa E
E
19
 DIAGRAMA DE IDEIAS
LIGAÇÃO 
METÁLICA
LIGAÇÃO 
COVALENTE
LIGAÇÃO 
IÔNICA
SUBSTÂNCIA 
METÁLICA
SUBSTÂNCIA 
MOLECULAR
SUBSTÂNCIA 
IÔNICA
RETÍCULO
CRISTALINO
METÁLICO MOLÉCULAS
RETÍCULO
CRISTALINO
IÔNICO
EXISTE EM EXISTE EMEXISTE EM
TEM FORMADA
POR
TEM
NELE HÁ NO ESTADO
SÓLIDO
FORMADO
POR
LIGAÇÃO QUÍMICA
CONDUZ
CORRENTE
ELÉTRICA
ELÉTRONS
LIVRES
RETÍCULO
CRISTALINO
MOLECULAR
NÃO CONDUZ
CORRENTE
ELÉTRICA
BAIXO
PONTO DE
EBULIÇÃO
BAIXO
PONTO DE
FUSÃO
ÍONS
APRESENTA
SE
 E
ST
IV
ER
 L
ÍQ
UI
DO
 O
U 
SÓ
LID
O
SE
 E
ST
IV
ER
 L
ÍQ
UI
DO
20
 Geometria e polaridade moleculares
CompetênCias: 6 e 7 Habilidades: 18, 24 e 26
AULAS 
13 e 14
1. Geometria molecular
Geometria molecular é o estudo da distribuição espacial 
dos átomos em uma molécula. Dependendo dos átomos 
que a compõem, Essa distribuição pode assumir diferen-
tes formas geométricas. Entre as principais classificações 
estão a linear, a angular, a trigonal plana, a piramidal e 
a tetraédrica.
Para se determinar a geometria de uma molécula, é preciso 
conhecer a teoria da repulsão dos pares eletrônicos (TRPE) 
da camada de valência.
1.1. Teoria da repulsão 
dos pares eletrônicos
Essa teoria se fundamenta na ideia de que, estejam ou não 
fazendo ligação química (sendo compartilhados), os pares 
eletrônicos da camada de valência de um átomo central se 
comportam como nuvens eletrônicas que se repelem, man-
tendo a maior distância angular possível uns dos outros.
Uma nuvem eletrônica pode ser formada por ligação sim-
ples, dupla, tripla ou mesmo por um par de elétrons não 
ligantes (que não estão fazendo ligação química).
A teoria da repulsão dos pares eletrônicos funciona bem 
para moléculas do tipo ABx, em que A é o átomo central, e 
B é denominado elemento ligante. Nessa molécula, os pa-
res de elétrons (nuvens eletrônicas) da camada de valência 
do átomo central A se repelem, determinando o formato 
da molécula ou íon.
Dessa forma, se houver duas nuvens eletrônicas ao redor de 
um átomo central, a maior distância angular que elas podem 
assumir é de 180°; se houver três nuvens, 120°, etc. É funda-
mental analisar se a ligação é covalente ou iônica.
Assim:
 § a geometria das nuvens, ou seja, a orientação espa-
cial dessas nuvens (pares eletrônicos), depende do 
número total de nuvens eletrônicas ao redor do áto-
mo central A; e
a geometria molecular é determinada pela posição dos 
núcleos dos átomos ligados ao redor do átomo central.
Não confundir geometria dos pares eletrônicos (nu-
vens eletrônicas) com geometria da molécula.
Considerando, pois, a orientação das nuvens e o núme-
ro de átomos ligados ao átomo central, existem possíveis 
geometrias moleculares de acordo com a posição dos nú-
cleos desses átomos.
1.1.1 Moléculas e suas geometrias 
H H
O
H2O
Angular
H
H H
B
BH3
Trigonal Plana
NH3
Piramidal
H
H
H
N
BeH2 Linear
BH3 TrigonaL pLana nH3 piramidaL
CH4 TeTraédriCa
H2o anguLar
1.1.2. Roteiro para determinação 
da geometria molecular
1. Determinar a fórmula eletrônica da substância contando 
os pares eletrônicos (nuvens eletrônicas) ao redor do áto-
mo central. Considere como par eletrônico:
 § cada ligação dupla, tripla ou coordenada/dativa (–, =, 
≡, →);
 § cada par de elétrons não ligantes.
2. Os pares eletrônicos repelem-se ao máximo.
21
Número de nuvens
ao redor do átomo
central
Fórmula eletrônica
Orientação
(geometria) das
nuvens (pares
eletrônicos)
Disposição
dos ligantes
Geometria
molecular
2
Linear O = C = O
H — C ; N
Sempre
Linear
3
2 átomos ligantes Trigonal plana
(triangular)
Angular
Trigonal plana
4
2 átomos ligantes
NN
3 átomos ligantes
4 átomos ligantes
Tetraédrica
Angular
Piramidal
Tetraédrica
Observe:
 § a geometria linear das nuvens determina somente mo-
léculas lineares;
 § a geometria trigonal plana das nuvens pode determi-
nar moléculas angulares ou trigonais planas;
 § a geometria tetraédrica das nuvens pode determinar 
moléculas angulares, piramidais ou tetraédricas.
Observação: existem ainda duas geometrias possíveis 
quando o átomo central ultrapassar os 8 elétrons na ca-
mada de valência (existem mais tipos de geometria que, no 
entanto, não terão seus detalhes analisados aqui): 
 § Bipirâmide trigonal: ocorre quando há cinco nuvens 
eletrônicas na camada de valência do átomo central, 
todas fazendo ligação química. O átomo central assu-
me o centro de uma bipirâmide trigonal, sólido forma-
do pela união de dois tetraedros por uma face comum. 
É possível citar como exemplo a molécula PCℓ5.
 § Octaédrica: ocorre quando há seis nuvens eletrônicas 
na camada de valência do átomo central e todas fa-
zem ligações químicas. Os átomos periféricos assumem 
os vértices de um octaedro, e o átomo central fica no 
centro do octaedro. É possível citar como exemplo a 
molécula SF6.
22
moLéCuLas de pCℓ5 e sF6 Com geomeTria Bipirâmide 
TrigonaL e oCTaédriCa, respeCTivamenTe.
2. Geometria de íons
Como foi visto, átomos podem se transformar em íons 
ao perder (tornando-se cátions) ou ganhar (tornando-se 
ânions) elétrons. Existem muitos íons denominados polia-
tômicos, ou seja, que são formados por mais de um átomo. 
A determinação de sua geometria segue exatamente as 
mesmas regras utilizadas para a geometria das moléculas.
 Aplicação do conteúdo
1. Se dissolvido em água, o ácido nítrico (HNO3) sofre 
ionização, produzindo o ânion nitrato NO – 3 . Determine a 
geometria desse ânion.
Resolução:
Fórmulas do ácido e do ânion:
No rompimento da ligação, o hidrogênio perde seu elétron 
e o oxigênio recebe esse elétron.
Ao redor do átomo central do ânion (N) há três nuvens 
eletrônicas e três ligantes. Como há três nuvens eletrô-
nicas, a geometria das nuvens é trigonal plana. Como o 
átomo de nitrogênio está no centro de um triângulo com 
os três vértices ocupados por átomos de oxigênio, a geo-
metria molecular também é trigonal plana.
A geometria molecular coincide com a geometria das 
nuvens se o número de átomos ao redor do átomo cen-
tral é igual ao número de nuvens (pares eletrônicos) ao 
redor desse átomo central.
2. Na molécula da amônia (NH3) há quatro nuvens ele-
trônicas (quatro pares eletrônicos, dos quais um deles 
é não ligante) ao redor do átomo central (N). Portanto, 
a geometria das nuvens é tetraédrica. Como há apenas 
três átomos (ligantes) ao redor do átomo central, a ge-
ometria molecular é piramidal.
FórmuLa eLeTrôniCa
disposição dos áTomos geomeTria moLeCuLar piramidaL
orienTação das nuvensFórmuLa moLeCuLar
3. Polaridade molecular
3.1. Polaridade das ligações
O acúmulo de cargas elétricas em determinada região é 
denominado polo, que pode ser de dois tipos:
+ d = região de menor densidade eletrônica, que corres-
ponde ao átomo menos eletronegativo.
– d = região de maior densidade eletrônica, que corres-
ponde ao átomo mais eletronegativo.
Exemplo:
23
3.2. Polaridade versus tipo 
de ligação química
a. Ligações iônicas
Em uma ligação iônica ocorre transferência definitiva de 
elétrons, fator que acarreta a formação de íons positivos 
(cátions) ou negativos (ânions), os quais, por sua vez, dão 
origem a compostos iônicos. Como todos os íons apresen-
tam excesso de cargas elétricas positivas ou negativas, eles 
sempre terão polos.
naCℓ: exempLo de ComposTo iôniCo, em que a 
TransFerênCia de eLéTron é deFiniTiva.
Assim:
As ligações iônicas apresentam máxima polarização. 
Toda substância iônica é polar por natureza.
b. Ligações covalentes
Nessas ligações, a existência de polos está associada à de-
formação da nuvem eletrônica e depende da diferença de 
eletronegatividade entre os elementos.
Caso a ligação covalente ocorra entre átomos de mesma 
eletronegatividade, não haverá distorção da nuvem ele-
trônica, ou seja, não ocorrerá formação de polos. Por esse 
motivo, essas ligações são denominadas apolares.Cℓ2: não Há diFerença de poLo; porTanTo, é uma moLéCuLa apoLar.
Na ligação covalente entre átomos de eletronegatividades 
diferentes, ocorre deformação da nuvem eletrônica em de-
corrência do acúmulo de carga negativa (–d) em torno do 
elemento de maior eletronegatividade. Essas ligações são 
denominadas polares.
HCℓ: Há diFerença de poLo; Logo, a moLéCuLa é poLar.
Por essa razão, conclui-se que:
Ligação entre átomos de mesma eletronegatividade 
ä ligação covalente apolar.
Ligação entre átomos de diferentes eletronegativida-
des ä ligação covalente polar.
Para comparar a intensidade de polarização das ligações, 
recorre-se à escala de eletronegatividade de Pauling:
F O N Cℓ Br I S C P H
eletronegatividade crescente
Considerando os itens já discutidos, é possível estabelecer 
a seguinte relação:
ligação covalente apolar < ligação co-
valente polar < ligação iônica
polaridade crescente
4. Vetor momento diPolar
A polaridade de uma ligação se caracteriza por uma 
grandeza denominada momento dipolar (m), ou di-
polo elétrico, que é representada por um vetor orienta-
do no sentido do elemento menos eletronegativo para o 
elemento mais eletronegativo, ou seja, do polo positivo 
para o polo negativo.
4.1. Polaridade das 
ligações covalentes
Para verificar a polaridade das ligações covalentes, é utili-
zada a escala de eletronegatividade de Pauling:
24
Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos li-
gados for diferente de zero (geralmente átomos diferen-
tes), o vetor μ estará definido (não é nulo) e a ligação será 
polar, isto é, haverá distorção da nuvem eletrônica entre 
os dois átomos envolvidos na ligação covalente. A nuvem 
eletrônica ficará deslocada para o lado do elemento mais 
eletronegativo.
 § Se a diferença de eletronegatividade entre os átomos 
envolvidos na ligação for nula (geralmente átomos 
iguais ou átomos com eletronegatividades muito pró-
ximas), o vetor μ também será nulo e a ligação será 
apolar, isto é, não haverá distorção da nuvem eletrônica 
entre os dois átomos envolvidos na ligação covalente.
Quando o ∆ (diferença) for maior que 1,7, o composto 
terá caráter iônico (ou seja, a ligação é iônica); abaixo de 
1,7, o composto terá caráter covalente (ou seja, a ligação 
será covalente).
Exemplos:
Ligação poLar
Ligação apoLar
4.2. Polaridade molecular
Como determinar a polaridade ou apolaridade de uma 
molécula?
a) Experimentalmente
Se orientada na presença de um campo elétrico externo, 
uma molécula é considerada polar; se não orientada, é 
considerada apolar O polo negativo da molécula é atraído 
pela placa positiva do campo elétrico externo e vice-versa, 
como é possível observar na figura a seguir:
b) Teoricamente
Pode-se determinar a polaridade de uma molécula pelo 
Misteriosa areia que tem medo de água...
FonTe: YouTuBe
multimídia: vídeo
25
vetor momento dipolar resultante 
 _____
 
›
 mR , ou seja, pela soma 
dos vetores de cada ligação polar da molécula.
Para determinar o vetor momento dipolo resultante, 
 _____
 › mR , 
dois fatores devem ser considerados:
 § a escala de eletronegatividade, que determina a orien-
tação dos vetores nas ligações polares; e
 § a geometria molecular, que determina a disposição es-
pacial dos vetores 
 _____
 › mR .
Exemplos:
Fórmula 
molecular
Geometria/
Vetores
 
 ____
 
›
 mR Molécula
HCø 
 _____
 › mR ≠ 
 ___
 
›
 0 Polar
CO2 
 _____ › mR = 
 ___
 
›
 0 Apolar
H2O 
 _____
 › mR i 
 ___
 
›
 0 Polar
NH3 
 _____
 › mR i 
 ___
 
›
 0 Polar
multimídia: sites
phet.colorado.edu/sims/html/molecule-shapes/latest/
molecule-shapes_pt_BR.html
c) Método alternativo para determinação da pola-
ridade molecular
Outra maneira – bem mais simples – de analisar a polari-
dade de uma molécula é comparar o número de nuvens 
eletrônicas (pares eletrônicos) ao redor do átomo central 
com o número de átomos iguais (de um mesmo ele-
mento químico) ligados ao átomo central. Caso os valores 
sejam iguais, a molécula será apolar; se os valores não fo-
rem iguais, será polar.
Número de nuvens eletrônicas ≠ do núme-
ro de átomos iguais ä molécula polar
Número de nuvens eletrônicas = ao núme-
ro de átomos iguais ä molécula apolar
Exemplos:
26
VIVENCIANDO
A principal causa da ação dos detergentes é a polaridade das moléculas. Tudo se deve ao caráter anfifílico desses 
produtos, formando uma micela com a sujeira.
Caráter anfifílico: afirma-se que uma substância é anfifílica quando existem na mesma molécula regiões predomi-
nantemente polares (região hidrofílica) e regiões predominantemente apolares (região hidrofóbica).
Por exemplo:
Parte hidro�lica
MICELA Parte hidrofóbica
H2O
Assim, quando um detergente entra em contato com uma gordura, a região apolar do detergente envolve a gordura, 
que tem caráter apolar, e o detergente forma uma micela em torno da gordura, deixando exposta a sua região polar, 
que terá contato direto com a água, arrastando a gordura da superfície em que estiver localizada.
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Em Biologia, todas as reações ocorridas no aspecto celular só são possíveis graças à polaridade que existe em cada 
uma das moléculas envolvidas.
Existem vitaminas que são lipossolúveis, como a vitamina A, e vitaminas como a vitamina C, que são hidrossolúveis, 
isto é, o meio em que elas estão é fator determinante para que qualquer reação aconteça, permitindo que o orga-
nismo se comporte normalmente ou de forma anômala.
Pare para pensar... Se o cabelo humano, que é composto de uma proteína denominada queratina, tivesse caráter 
hidrofílico, ele seria dissolvido pela água! Você não iria querer isso, certo?
O cabelo umedece porque é poroso e permite a passagem da água por seus poros. Mas não se engane! Isso só 
é possível porque o cabelo tem em sua estrutura molecular regiões de baixa polaridade, permitindo, assim, uma 
pequena atração pelas moléculas de água.
27
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
Habilidade
Com o passar do tempo, foi necessária a criação de substâncias diversas para uso industrial, médico, farmacológico, coti-
diano, etc. Com isso, foi criada a nomeação e a nomenclatura dessas substâncias.
Os ácidos exercem função importantíssima em todas as áreas supracitadas e são os compostos responsáveis por impactos 
ambientais gigantescos, como a chuva ácida. Seus precursores são os óxidos, que, em contato com a água, causam a 
acidificação das chuvas, causando danos ambientais e ecológicos graves.
Modelo
Utilizar códigos e nomenclatura da Química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.24
(Enem) O processo de industrialização tem gerado sérios problemas de ordem ambiental, econômica e social, entre 
os quais se pode citar a chuva ácida. Os ácidos usualmente presentes em maiores proporções na água da chuva são o 
H2CO3, formado pela reação do CO2 atmosférico com a água, o HNO3, o HNO2, o H2SO4 e o H2SO3. Esses quatro últimos 
são formados principalmente a partir da reação da água com os óxidos de nitrogênio e de enxofre gerados pela queima 
de combustíveis fósseis.
A formação de chuva mais ou menos ácida depende não só da concentração do ácido formado, como também do tipo 
de ácido. Essa pode ser uma informação útil na elaboração de estratégias para minimizar esse problema ambiental. Se 
consideradas concentrações idênticas, quais dos ácidos citados no texto conferem maior acidez às águas das chuvas?
a) HNO3 e HNO2.
b) H2SO4 e H2SO3.
c) H2SO3 e HNO2.
d) H2SO4 e HNO3.
e) H2CO3 e H2SO3.
Análise expositiva: Como de costume, as questões do Enem abordam situações-problemas, as quais apresen-
tam a preservação do meio ambiente como preocupação principal.
Os ácidos citados no texto que conferem maior acidez às águas das chuvas são os sulfúrico e nítrico, pois são 
ácidos fortes.
Uma maneira de descobrir que esses ácidos são fortes é lembrando-se de que:
D = quantidade de átomos de oxigênio – quantidade de átomos de hidrogênios ionizáveis.
Conformeo valor de D encontrado, obtém-se a seguinte classificação:
oxiácidos valor de D
fracos 0
semifortes ou moderados 1
fortes 2 ou 3
D
28
Assim:
H2SO4 ⇒ 4 – 2 = 2 (ácido forte)
HNO3 ⇒ 3 – 1 = 2 (ácido forte) 
Alternativa D
 DIAGRAMA DE IDEIAS
APOLAR POLAR
GEOMETRIA 
MOLECULAR
PODE SER 
DETERMINADA 
USANDO A
LIGAÇÃO COVALENTE
PODE SER
INFLUÊNCIA
MOMENTO DE DIPO-
LO (DA LIGAÇÃO)
EXPRESSA
DEPENDE DA 
DIFERENÇA DE
MOLÉCULA
TEORIA DA 
REPULSÃO DOS PARES 
ELETRÔNICOS DA
 CAMADA DE VALÊNCIA
POLARIDADE DAS LIGAÇÕES
GEOMETRIA 
MOLECULAR
MOMENTO DIPOLO 
RESULTANTE
LINEAR ANGULAR
TRIGONAL 
PLANA
TETRAÉ-
DRICA
PIRAMIDAL
NULO
MOLÉCULA 
APOLAR
MOLÉCULA 
POLAR
NÃO NULO
TEM
NELA, ÁTOMOS 
UNEM-SE POR
PODE SER
DEPENDE DADE
PE
ND
E 
DA
A SOM
A FORNECE
ELETRONEGATIVIDADE
29
 Forças intermoleculares
CompetênCias: 4, 5, 6 e 7 Habilidades:
14, 18, 21, 24, 25 e 
27
AULAS 
15 e 16
1. Forças intermoleculares
Forças ou interações intermoleculares são forças de 
atração que ocorrem entre as moléculas das substâncias 
(daí o termo “intermoleculares”, que significa “entre molé-
culas”), que as mantêm unidas no estado sólido e líquido. 
Elas são bem mais fracas que as interações intramolecu-
lares (dentro das moléculas) ou interatômicas (entre áto-
mos), que unem átomos (na ligação covalente) ou íons (na 
ligação iônica e na metálica).
As forças intermoleculares determinam os pontos de 
fusão e de ebulição e a solubilidade das substâncias 
umas nas outras; além disso, determinam também a 
tensão superficial e a viscosidade dos líquidos.
 § Tensão superficial é uma propriedade que faz com que 
a camada superficial de um líquido se comporte como 
uma membrana elástica. Os efeitos dela são as gotas 
de água, as bolhas de sabão ou a possibilidade de os 
insetos caminharem sobre a superfície da água.
 § Viscosidade é a propriedade física que caracteriza a re-
sistência de um fluido (líquido ou gás) ao escoamento, 
a uma dada temperatura. O óleo, por exemplo, é mais 
viscoso que a água.
As forças intermoleculares são também conhecidas como 
forças de Van der Waals (físico holandês que previu sua exis-
tência). São três as forças intermoleculares mais importantes.
1.1. Forças de dipolo-dipolo 
ou de dipolo permanente
Se determinadas moléculas possuem dipolo permanente 
(devido à polaridade de uma ou mais de suas ligações co-
valentes), então é possível observar como essas moléculas 
se atraem: o lado positivo do dipolo de uma das moléculas 
atrai o lado negativo do dipolo da outra molécula. Assim, 
essa força existe entre moléculas polares (μtotal ≠ 0).
Exemplo:
 § Moléculas de cloreto de hidrogênio (HCℓ) no estado 
gasoso.
Dipolo permanente entre Duas moléculas De Hcℓ
Outros exemplos: HBr, SO2, NH3, etc.
1.2. Forças de dipolo instantâneo 
+ dipolo induzido ou forças de 
London ou forças de Van der Waals
Essas forças também têm natureza elétrica e ocorre entre 
moléculas apolares. Numa molécula apolar como o H2, os 
elétrons estão equidistantes dos núcleos. Entretanto, em de-
terminado instante (por isso o nome dipolo instantâneo), a 
nuvem eletrônica pode se aproximar mais de um dos núcleos 
e estabelecer um dipolo instantâneo, o qual, por sua vez, 
induz (por isso o nome dipolo induzido) as demais moléculas 
a formarem novos dipolos, originando uma força de atração 
elétrica de pequena intensidade entre elas.
Exemplos:
 § O gelo seco (CO2), o iodo (I2), as pedras de naftalina 
e as de cânfora sofrem sublimação, ou seja, passam 
30
diretamente do estado sólido para o gasoso, uma vez 
que as interações de dipolo instantâneo-dipolo induzi-
do que as unem são fracas.
Gelo seco
peDras De naftalina
cristais De ioDo
peDras De cânfora
Observe a formação das ligações de hidrogênio em cada 
uma das moléculas:
a) HF
b) H20
As ligações de hidrogênio explicam uma propriedade mui-
to particular da água. Ao contrário da maioria das subs-
tâncias, a água sólida é menos densa que a água líquida.
Outros exemplos: H2, N2, O2, F2, Cø2, Br2, P4, S8, CH8 e todos 
os hidrocarbonetos.
Observação: o termo forças de Van der 
Waals inclui três tipos de interações distin-
tas: forças entre dois dipolos permanentes 
(ou dipolo-dipolo), entre dipolo permanente e 
induzido (instantâneo) e entre dois dipolos induzidos 
(força de dispersão de London ou forças de London).
Apesar de a força de dispersão de London ser quase 
10 vezes mais fraca do que as forças dipolo-dipolo, 
ela é fundamental para explicar diversas proprieda-
des, como solubilidade, viscosidade, temperatura de 
fusão, ebulição, entre outras.
2. ligações ou pontes 
de hidrogênio
Trata-se um caso particular das forças de dipolo perma-
nente (dipolo-dipolo), em que a intensidade é tão grande 
que recebe um nome particular. Ocorre em moléculas que 
apresentam átomos de hidrogênio (elemento com baixa 
eletronegatividade) com elementos muito eletronegativos, 
como o flúor, o oxigênio ou o nitrogênio.
Os exemplos mais frequentes são as moléculas formadas 
pela combinação do hidrogênio com os elementos muito 
eletronegativos mencionados:
HF H2O NH3
áGua líquiDa
áGua sóliDa
Observe que o arranjo desordenado das moléculas no es-
tado líquido é mais compacto, há menos espaços vazios 
entre elas, razão pela qual a substância é mais densa nesse 
estado. Por outro lado, o arranjo ordenado do estado sólido 
cria espaços vazios maiores entre as moléculas, o que torna 
a substância mais “leve”, menos densa.
c) NH3
31
A dupla hélice do DNA é estabilizada por pontes de hidrogênio entre as bases presas às duas cadeias.
3. temperaturas de Fusão (tF 
ou pF) e de ebulição (te ou pe)
3.1. Primeiro caso
Moléculas com tamanhos (massas moleculares) semelhantes.
Aumenta a intensidade da interação:
dipolo instantâneo-dipolo induzido < dipolo perma-
nente < ligação de hidrogênio
Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição.
Exemplos:
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
CH4 16
dipolo instan-
tâneo-dipolo 
induzido
–162
H2O 18
ligação de 
hidrogênio
+100
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
CH3 – O – CH3 46
dipolo 
permanente
–24
CH3 – CH2 – OH 46
ligação de 
hidrogênio
+78
3.2. Segundo caso
Moléculas com mesmo tipo de interação e tamanhos (mas-
sas moleculares) diferentes.
Aumenta a massa molecular.
Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição.
Exemplos:
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
CH4 16
dipolo instantâneo-
-dipolo induzido
–162
C4H10 58
dipolo instantâneo-
-dipolo induzido
–1
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
CH3 – OH 32
ligação de 
hidrogênio
+65
CH3 – CH2 – OH 46
ligação de 
hidrogênio
+78
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
HCℓ 36,5
dipolo 
permanente
–85
HBr 81
dipolo 
permanente
–67
32
3.3. Terceiro caso
Moléculas com mesmo tipo de interação e mesma massa 
molecular.
Diminui a ramificação.
Aumenta a área de contato entre as moléculas.
Aumenta o ponto de fusão e o ponto de ebulição.
Exemplos:
Substância
Massa 
molecular (u)
Interação
PE 
(°C)
Metilpropano
 CH3
 |
H3C — CH — CH3
58
dipolo 
instantâ-
neo-dipolo 
induzido
–12
Butano
H3C — CH2 — CH2 — CH3
58
dipolo 
instantâ-
neo-dipolo 
induzido
–0,5
Nota: apesar de possuir a mesma massa molecular e o 
mesmo tipo de interação (dipolo instantâneo-dipolo indu-
zido) entre suas moléculas, o metil-butano é ramificado. A 
área de contato entre suas moléculas é menor do que no 
butano, cuja cadeia é normal. Quanto maior a área de con-
tato entre as moléculas, mais intensas são as interações, e, 
portanto, maior é o ponto de ebulição.
metil-butano butano
Como a água é uma substância polar, conclui-se que as 
moléculas do óleo devem ser apolares, mesmo sem conhe-
cer as estruturas delas.
A partir desse fato, é possível afirmar que:
Substâncias polares tendem a se dissolver em solven-
tes polares.
Substâncias apolares tendem a se dissolver em sol-
ventes apolares.
Exemplos:
 § Os derivados do petróleo – querosene, gasolina,óleo 
diesel e óleo lubrificante – são formados por hidrocar-
bonetos apolares, solúveis (miscíveis) entre si e insolú-
veis (imiscíveis) na água, que é polar.
 § O etanol (álcool) comum se dissolve tanto na gasolina 
(apolar) quanto na água (polar). Isso ocorre porque 
o etanol apresenta uma molécula com cadeia apolar 
(CH3 – CH2 –), que interage com a gasolina (mistura 
de moléculas apolares), e extremidade muito polar (– 
OH), que estabelece ligações intensas de hidrogênio 
com a água.
4. solubilidade
Por que o óleo não se dissolve na água? É necessário con-
siderar que os processos de dissolução estão associados às 
interações moleculares.
O tipo de força intermolecular da água deve ser diferente 
do tipo de força intermolecular do óleo.
Testamos o repelente de líquidos NeverWet
fonte: Youtube
multimídia: vídeo
33
 Aplicação do conteúdo
1. As pontes de hidrogênio formadas entre moléculas 
de água HÖH podem ser representadas neste modelo. 
Com base nele, represente as pontes de hidrogênio en-
tre moléculas de amônia: NH3.
Resolução:
A água possui dois pares de elétrons livres e pode apre-
sentar uma arrumação espacial como a apresentada no 
VIVENCIANDO
No dia a dia, é possível identificar facilmente a atuação de forças moleculares realizando rapidamente uma “mistura” 
de água com óleo em um recipiente. Na verdade, não ocorrerá nenhuma mistura, uma vez que essas substâncias 
possuem caráteres opostos e se repelem. 
Outro as aspecto do estudo das forças moleculares é o conhecimento dos pontos de fusão e ebulição de compostos; 
isso pode ser observado em relação a óleos e gorduras.
Como é possível diferenciar essas duas substâncias?
Óleos e gorduras são basicamente lipídeos, diferenciando-se apenas por seus estados físicos.
Óleos são líquidos enquanto gorduras são sólidas.
Isso ocorre devido a interações intermoleculares existentes em suas cadeias moleculares. Em geral, gorduras pos-
suem menor quantidade de duplas, desencadeando, assim, uma cadeia mais retilínea que permite maior interação 
de suas moléculas, aumentando seus pontos de fusão e ebulição. Os óleos, por sua vez, tendem a possuir mais 
insaturações, produzindo o efeito reverso, distanciando suas cadeias e diminuindo os pontos de fusão e ebulição.
cadeias carbônicas saturadas e insaturadas
a presença de ligações duplas - insaturações - entre átomos de carbono diminui o ponto de fusão
Ácido Esteárico
18 átomos de carbono
Saturado
Ponto de fusão: 70ºC
Ácido Oleico
18 átomos de carbono
Monoinsaturado
Ponto de fusão: 13ºC
enunciado. O NH3 tem somente um par de elétrons livres; 
em consequência, pode apresentar apenas uma arruma-
ção linear. Observe:
2. Considere os processos I e II representados pelas 
equações:
ℓ
Indique quais as ligações são rompidas em cada um 
desses processos.
Resolução:
Em (I) são rompidas as pontes de hidrogênio da água líqui-
da, o que lhe permite a passagem para o estado gasoso.
34
Em (II) são rompidas as ligações covalentes entre o hidrogê-
nio e o oxigênio (H – O – H), “quebrando” as moléculas de 
água e dando origem ao hidrogênio e ao oxigênio atômicos.
3. (UFU) As substâncias SO2, NH3, HCℓ e Br2 apresentam as 
seguintes interações intermoleculares, respectivamente:
a) forças de London, dipolo-dipolo, ligação de hidro-
gênio e dipolo induzido-dipolo induzido;
b) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo 
e dipolo induzido-dipolo induzido;
c) dipolo-dipolo, ligação de hidrogênio, ligação de hi-
drogênio e dipolo-dipolo;
d) dipolo instantâneo-dipolo induzido, dipolo-dipolo, 
ligação de hidrogênio, dipolo-dipolo.
Resolução:
SO2: molécula angular e polar (dipolo-dipolo ou dipolo per-
manente-dipolo permanente)
NH3: molécula piramidal e polar (ponte de hidrogênio ou 
ligação de hidrogênio)
HCℓ: molécula linear e polar (dipolo-dipolo; em vários ca-
sos a atração intermolecular é classificada como ligação de 
hidrogênio)
Br2: molécula linear e apolar (dipolo induzido-dipolo indu-
zido ou força de Van der Waals)
Alternativa B
4. (Unirio) Uma substância polar tende a se dissolver em 
outra substância polar. Com base nessa regra, indique 
como será a mistura resultante após a adição de bromo 
(Br2) à mistura inicial de tetracloreto de carbono (CCℓ4) 
e água (H2O). 
a) Homogênea, com o bromo se dissolvendo comple-
tamente na mistura. 
b) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas 
no CCℓ4. 
c) Homogênea, com o bromo se dissolvendo apenas 
na H2O. 
d) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo princi-
palmente no CCℓ4. 
e) Heterogênea, com o bromo se dissolvendo princi-
palmente na H2O. 
Resolução:
Como o exercício fala que uma substância polar tende a se 
dissolver em outra substância polar, logo o seu oposto tam-
bém é válido – uma substância apolar tende a se dissolver 
em outra substância apolar.
Verificando a polaridade das moléculas, temos:
Br2 – molécula apolar
CCℓ4 – molécula apolar
H2O – molécula polar
Na mistura inicial (CCℓ4 + H2O), ambas não estavam mistu-
radas entre si. Quando o Br2 foi adicionado, a maior parte 
se dissolveu no CCℓ4 devido a sua semelhança de polari-
dade (uma pequena parte foi dissolvida em água). Logo, 
a solução final será heterogênea (mais de uma fase), com 
maior parte dissolvida no CCℓ4.
Alternativa D
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Um paralelo que pode ser feito com as forças intermoleculares está relacionado com as mudanças de estado físico. 
Quando substâncias mudam de estado, é necessário que haja troca de calor; no entanto, em física afirma-se que, quan-
do uma substância está mudando de estado físico, sua temperatura permanece constante. Como isso pode acontecer?
Isso ocorre porque, quando uma substância atingiu seu ponto de fusão ou ebulição, essa substância atingiu a tem-
peratura necessária para romper suas ligações intermoleculares. Dessa forma, nos pontos de fusão e ebulição de 
qualquer matéria, a energia térmica que está sendo fornecida é aproveitada para romper as interações existentes 
entre as moléculas, permitindo a mudança de estado.
35
 DIAGRAMA DE IDEIAS
MOLÉCULA
INTERAGE 
POR MEIO DE
DIPOLO
PERMANENTE-DIPOLO
PERMANENTE
ENTRE 
MOLÉCULAS
LIGAÇÃO DE
HIDROGÊNIO
LIGAÇÃO
ENTRE
DIPOLO
INDUZIDO-DIPOLO
INDUZIDO
ENTRE 
MOLÉCULAS
FORÇAS (OU LIGAÇÕES
OU INTERAÇÕES)
INTERMOLECULARES
POLARES APOLARES
PONTO
DE EBULIÇÃO
SOLUBILIDADE
F, O, N com H
INFLUENCIAM
37
RADIOATIVIDADE E QUÍMICA ORGÂNICA: Incidência do 
tema nas principais provas
UFMG
Em Química 2, os assuntos de radiação são 
cobrados de maneira simples, mas é importante 
que o aluno os conheça bem. O tema principal é 
a orgânica, que é trabalhada de forma introdu-
tória neste volume, pois serve de base para o 
entendimento correto da química 
orgânica.
O tema da radioatividade, mesmo com 
baixa incidência, é importante, pois as suas 
questões são de nível médio ou baixo. O as-
sunto principal abordado é a orgânica, que 
é estudada neste volume de maneira introdutória, 
servindo de base para para os as-
suntos posteriores.
Mesmo com a baixa incidência do tema radiação, o 
assunto principal é a parte de química orgânica, que 
é abordada neste volume de maneira introdutória, 
servindo de base para toda a orgânica.
O assunto principal é a química orgânica, que 
tem alta incidência; mesmo sendo apenas 
uma parte introdutória, ela serve como base 
para assuntos posteriores.
O assunto mais recorrente é a química 
orgânica; por mais que seja abordada a 
parte introdutória, ela serve de base para os 
assuntos posteriores.
O assunto de radioatividade, mesmo com 
baixa incidência, é importante. O assunto 
principal abordado é a orgânica, que é 
estudada neste volume de maneira introdutória, 
servindo de base para para os assuntos 
posteriores.
O assunto mais recorrente é a química 
orgânica; por mais que seja abordada a 
parte introdutória, ela serve de base para os 
assuntos posteriores.
Em geral, o assunto principal é a química 
orgânica, que envolve os temas de nomenclatura 
e propriedades; mesmo sendo apenas a parteintrodutória, ela serve de base para os assuntos 
posteriores.
Na FUVEST, os assuntos relacionados 
com radioatividade tem uma baixa 
incidência; no entanto, o assunto principal 
é a orgânica, que tem seus fundamentos 
apresentados neste volume.
O assunto de radioatividade, mesmo com baixa 
incidência, é importante, já que suas questões são 
de nível médio ou baixo. O principal assunto é a 
orgânica, com nível de dificuldade geralmente alto. 
Mesmo sendo apenas a parte introdutória, ela 
serve como base para os assuntos 
posteriores.
O assunto principal é a orgânica. Mesmo 
sendo apenas uma introdução, ela pode 
ser cobrada com assuntos relacionados à 
Química 1.
Mesmo com baixa incidência na parte de 
radiação, o assunto principal é a parte de 
química orgânica; sua parte introdutória serve 
de base para assuntos posteriores.
O assunto principal é a orgânica. Mesmo 
sendo apenas uma introdução, ela pode 
ser cobrada com assuntos relacionados à 
Química 1.
A parte de química orgânica tem alta 
frequência na UFPR. Neste volume é apre-
sentada sua parte introdutória, que serve 
de base para toda a orgânica.
Mesmo com baixa incidência na parte de 
radiação, o assunto principal é a parte de 
química orgânica; sua parte introdutória serve 
de base para assuntos posteriores.
38
 Radioatividade - emissões 
Radioativas e eneRgia nucleaR
CompetênCias: 3 e 6 Habilidades: 11 e 12
AULAS 
9 e 10
1. Introdução
Radioatividade é o processo pelo qual um núcleo instável 
emite espontaneamente determinadas entidades (partícu-
las e ondas), genericamente denominadas radiações, trans-
formando-se em outro núcleo mais estável. Esse fenômeno 
deve-se exclusivamente ao núcleo do átomo.
Estado físico, fatores químicos, pressão e temperatura não 
influem na radioatividade de um elemento, uma vez que 
ela não depende da eletrosfera do átomo, mas apenas do 
fato de seu núcleo ser instável.
É o caso da radioatividade do urânio, que é sempre a mes-
ma. Não importa o estado físico do elemento nem o fato 
de ele ser puro ou estar ligado a outro elemento.
Em 1896, o físico francês Antoine-Henri Becquerel (1852-
1908) percebeu que um sal de urânio (o sulfato duplo de 
potássio e uranila: K2(UO2)(SO4)2) era capaz de sensibilizar o 
negativo de um filme fotográfico recoberto com papel preto 
e uma fina lâmina de metal. As radiações emitidas pelo ma-
terial apresentavam propriedade semelhante à dos raios X.
Em 1897, a física Marie Sklodowska Curie (1867-1934) 
provou que a intensidade da radiação é proporcional à 
quantidade de urânio na amostra e concluiu que a radioa-
tividade é um fenômeno atômico.
Nesse mesmo ano, o físico Ernest Rutherford (1871-1937) 
criou uma aparelhagem para estudar a ação de um campo 
eletromagnético sobre as radiações.
Documentário - Radiotividade - Os Curie
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
O esquema mostra o comportamento das radiações , e em um campo eletromagnético.
bloco de chumbo
substância radioativa
campo magnético
raios 
raios 
raios 
(+)
(–)
Das três radiações apresentadas na figura, a gama (g) é a 
mais penetrante e a mais perigosa para o ser humano;a beta 
(b) tem penetração média; e a alfa (a) é a menos penetrante.
Uma vez que os raios alfa e beta sofrem desvio no campo 
magnético, Rutherford concluiu que eles devem apresentar 
carga elétrica, ao passo que os raios gama não. Os raios 
beta são atraídos pela placa positiva; devem, assim, possuir 
carga negativa. Com o mesmo raciocínio, deduziu-se que 
os raios alfa têm carga positiva. Estudos posteriores possi-
bilitaram caracterizar os três tipos de radiação.
2. EmIssõEs radIoatIvas
Principais emissões radioativas
39
átomo Y criado pertence a um novo elemento químico, di-
ferente do átomo X original.
As partículas a coincidem com o núcleo do hélio ( 4 2 He). Esse 
fato foi demonstrado em 1909 por Rutherford, que obser-
vou um recipiente contendo material emissor de partículas 
a. Mais tarde, notou que o recipiente estava impregnado 
do elemento hélio. As partículas a capturavam elétrons do 
ambiente e transformavam-se em átomos de hélio.
As equações nucleares obedecem a um balanço dos 
números de massa (A) e das cargas nucleares (Z), que 
são conservados:
Exemplo:
 § Se um átomo de 239 94 Pu emitir uma partícula a, ele se 
transforma em 235 92 U. Essa reação nuclear pode ser re-
presentada da seguinte maneira:
 239 94 Pu 4 2 a + 235 92 U
Veja:
SAReagentes = SAProdutos ä 239 = 4 + 235
SZReagentes = SZProdutos ä 94 = 2 + 92
3.2. 2.a lei: lei de Soddy-Fajans-
Russel – emissão de partículas b
Caso um átomo X emita uma partícula b, seu número 
de massa permanecerá inalterado, e seu número atô-
mico aumentará em 1 unidade:
 A Z X 0 –1 b + A 
 
 Z + 1 Y.
Emissão Constituição Massa
alfa 2 prótons e 2 nêutrons 4 u
beta 1 elétron > 0
gama onda eletromagnética 0
Carga Representação Velocidade
+2 4+2a 1/10 c
–1 0–1b 9/10 c
0 00g c
c = velocidade da luz no vácuo = 300 mil km/s
Outras emissões bastantes comuns
Emissão Constituição Massa
próton 1 próton 1 u
nêutron 1 nêutron 1 u
pósitron “elétron positivo” > 0
Carga Representação
+1 1+1p
0 10n
+1 0+1b
3. LEIs das EmIssõEs radIoatIvas
3.1. 1.a lei: lei de Soddy – 
emissão de partículas a
Caso um átomo X emita uma partícula a, seu núme-
ro de massa diminuirá em 4 unidades, e seu número 
atômico diminuirá em 2 unidades:
 AZX +2
4a + A –4 Z – 2 Y.
Observe: Como há alteração no número atômico (Z), o 
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Caso entre em contato com radiações, a fisiologia humana pode ser extremamente comprometida. Na matéria indi-
cada, há uma explicação para os casos mais comuns quando se é exposto à radiação.
http://veja.abril.com.br/saude/os-eFeitos-da-radioatividade-no-corpo-humano/
40
Como ocorre alteração do número atômico (Z), o átomo Y 
gerado pertence a um novo elemento químico, diferente 
do átomo X original. Como o número de massa (A) per-
manece inalterado, na emissão beta, X e Y sempre serão 
átomos isóbaros.
As partículas b, também denominadas raios b ou radiação 
b, são partículas negativas iguais aos elétrons. Elas apre-
sentam carga –1 e massa 0. A partícula b forma-se por 
meio da desintegração de um nêutron no núcleo:
 1 0 n 1 +1 p + 0 –1 b + 0 0 n 
nêutron próton beta neutrino
 
Exemplo:
 § Se um átomo de 14 6 C emitir uma partícula b, ele se 
transforma em 14 7 N. A reação nuclear pode ser represen-
tada da seguinte maneira:
 14 6 C 0 –1 b + 14 7 N
Observe.
SAReagentes = SAProdutos ä 14 = 0 + 14
SAReagentes = SAProdutos ä 6 = (–1) + 7
3.3. Raios gama
As emissões, radiações ou raios gama ( 0 0 g) não são par-
tículas, mas ondas eletromagnéticas semelhantes à luz, 
embora com comprimento de onda muitíssimo menor e 
energia muito mais elevada, superando inclusive os raios 
X. Eles não sofrem desvio ao atravessar um campo elétri-
co ou magnético, uma vez que não possuem massa nem 
carga elétrica.
Ainda que dependam do átomo emissor, as emissões g têm 
sempre um poder de penetração bem maior do que as partí-
culas a e b. Geralmente, uma emissão g atravessa 20 cm do 
aço ou 5 cm do chumbo (quanto mais denso o metal, mais 
ele detém as radiações). Assim, as emissões g representam o 
perigo máximo sob o ponto de vista fisiológico.
Com efeito, uma emissão g não altera nem o número atômico 
(Z) nem o número de massa (A) do elemento. Por esse motivo, 
não se costuma escrever a emissão g nas equações nucleares.
4. transmutaçõEs
O fenômeno em que um elemento químico emite esponta-
neamente uma radiação e se transforma em outro elemen-
to é denominado transmutação natural.
Se as transmutações forem obtidas através do bombar-
deamento de núcleos estáveis com partículas a, prótons, 
nêutrons, etc., serão chamadas de transmutações artifi-
ciais. A primeira delas foi obtida por Rutherford.
Transmutação artificial por meio da qual Chadwick (1932) 
descobriu o nêutron:
Atualmente, amaioria dos radioisótopos utilizados na me-
dicina, na indústria, na agricultura, entre outras áreas, é 
produzida a partir de transmutações artificiais.
5. EnErgIa nucLEar
A partir da segunda metade do século XX, uma das gran-
des preocupações da humanidade tem sido os meios de 
obtenção de energia. Dentre as soluções encontradas, 
uma delas é a energia proveniente dos núcleos atômicos, 
a energia nuclear, obtida mediante reações de fissão e 
fusão nucleares.
5.1. Fissão nuclear
Fissão nuclear é o processo em que ocorre ruptura do nú-
cleo que é bombardeado com partículas.
A primeira evidência da fissão nuclear foi obtida em 1932, 
quando o físico italiano Enrico Fermi (1901-1954) obser-
vou que átomos de urânio bombardeados com nêutrons 
produziam um material radioativo. Em 1938, os químicos 
alemães Otto Hahn (1879-1968) e Fritz Strassman (1902-
1980) constataram a presença de bário (Z = 56) na expe-
riência de Fermi. No ano seguinte, a física austríaca Lise 
Meitner (1878–1968) e o físico Otto Frisch (1904-1979) 
observaram que o núcleo bombardeado dividia-se e libera-
va energia. Nesse mesmo ano, Niels Bohr e John Wheeler 
enunciaram a teoria da fissão nuclear.
Atingido pelo nêutron, o núcleo de 235U divide-se em dois 
outros núcleos radiativos e produz nêutrons livres, liberan-
do simultaneamente uma grande quantidade de energia.
 235 92 U + 1 0 n 140 56 Ba + 94 36 Kr + 2 1 0 n + energia
Em lugar de 140 56 Ba e 94 36 Kr, podem formar-se outros núcleos, 
cujos números de massa variam entre 72 e 158. Essa for-
mação pode chegar a dois, três ou mais neutros livres.
 235 92 U + 1 0 n 140 54 Xe + 94 38 Sr + 2 1 0 n + energia
 235 92 U + 1 0 n 142 56 Ba + 91 36 Kr + 3 1 0 n + energia
41
Núcleo físsil ou fissionável diz respeito à ruptura sofrida 
pelo 235 92 U bombardeado pelo nêutron.
A humanidade deposita esperanças nesse método de obten-
ção de energia à medida que as pesquisas se desenvolvem. 
Contudo, seus efeitos podem ser desastrosos. A energia pode 
ser útil caso seja controlada em um reator ou usina nuclear, 
mas, caso seja aplicada sem controle, desenvolve-se uma rea-
ção em cadeia, acompanhada de explosão: a bomba atômica.
Enrico Fermi (1901-1954) e Leo Szilard (1898-1964) cons-
truíram o primeiro reator. Hoje existem centenas deles em 
funcionamento. O Brasil também iniciou seu programa de 
energia nuclear construindo reatores em Angra dos Reis (RJ).
A primeira bomba atômica de teste foi detonada em 16 
de junho de 1945, no deserto de Alamogordo, no Novo 
México (EUA). A bomba foi usada militarmente no final da 
Segunda Guerra Mundial contra as cidades japonesas de 
Hiroshima (bomba de 235 92 U, em 6 agosto de 1945) e Naga-
saki (bomba de 239 94 Pu, em 9 agosto de 1945).
No processo de fissão ocorre uma reação em cadeia. Na 
teoria, bastaria apenas um nêutron para iniciar o proces-
so. Na prática, entretanto, exige-se uma massa mínima 
acima da qual há denotação com reação em cadeia. Essa 
massa mínima é denominada massa crítica. Um átomo de 
urânio ( 235 92 U) é atingido por um nêutron e se quebra para 
formar dois nêutrons. Esses dois nêutrons atingem outros 
dois átomos de urânio, que se quebram, formando quatro 
nêutrons, que, por sua vez, atingirão mais quatro átomos 
de urânio, que formarão oito nêutrons, e assim por diante, 
sucessiva e incontrolavelmente.
O livro encoraja estudantes a pensar e de-
senvolver compreensão sólida da química, os 
desafiando a questionar e a obter nível mais 
alto de entendimento da matéria. A obra apre-
senta a Química como algo atual e dinâmico, 
ao mostrar a relação entre ideias químicas fun-
damentais e suas aplicações.
Peter W. Atkins e Loretta Jones - Princípios 
de Química – Questionando a Vida Mod-
erna e o Meio Ambiente
multimídia: livros
reação em cadeia do urânio-235
A energia liberada graças a uma explosão nuclear é medi-
da em comparação com o efeito energético produzido pelo 
explosivo TNT.
 § 1 quiloton: efeito energético igual a 1 mil toneladas 
de TNT.
 § 1 megaton: efeito energético igual a 1 milhão de to-
neladas de TNT.
A bomba lançada sobre Hiroshima tinha a potência de 
20 quilotons.
42
Na fissão nuclear, a energia gerada por um reator nuclear 
transforma a água líquida em vapor; o vapor, por sua vez, 
movimenta uma turbina que produz energia elétrica por 
meio de um gerador.
A energia liberada em uma reação de fissão nuclear é imen-
samente maior do que as liberadas em reações químicas. A 
fissão do urânio-235 libera na ordem de 2 ·1010 kJ/mol de 
energia. Comparando com outra fonte de energia (ex.: eta-
nol), a energia liberada na reação de combustão é de “ape-
nas” 1.360 kJ/mol. 
A energia liberada na queima de um mol de etanol con-
segue aquecer aproximadamente 4 kg de água de 20 a 
100 °C, enquanto que para aquecer a mesma quantidade 
de água no mesmo intervalo de temperatura, é necessário 
somente” 0,00003 gramas, isto é, de 0,03 mg de urânio.
VIVENCIANDO
Radiofármacos e radiotraçadores
Essas substâncias recebem esse nome porque, ao serem transportadas pelo corpo da pessoa, emitem radiações que 
possibilitam seu monitoramento, indicando por onde passaram e onde se depositaram. Isso permite que o radiolo-
gista faça um mapeamento dos órgãos.
Um exemplo de radioisótopo é o iodo-131, que é usado no tratamento de câncer de tireoide, uma vez que, ao se 
acumular nesse órgão, suas radiações gama destroem as células cancerígenas.
Irradiação por raios gama
A irradiação por raios gama é utilizada para esterilização de produtos e descontaminação ou redução de carga mi-
crobiana nos segmentos de alimentação, embalagens, fármacos, cosméticos e produtos veterinários. A esterilização 
e a descontaminação por energia ionizante através de raios gama consiste na exposição dos produtos à ação de 
ondas eletromagnéticas curtas, geradas a partir de fontes de Cobalto 60 em um ambiente especialmente preparado 
para esse procedimento. Visto que as ondas eletromagnéticas possuem grande poder de penetração, os organismos 
podem ser alcançados onde quer que estejam, tanto em embalagens lacradas quanto em produtos armazenados das 
mais diversas maneiras, o que garante a total eficácia do processo.
Durante o processo, os produtos já embalados são encaminhados em uma esteira para a sala de esterilização. Nesse 
ambiente protegido por espessas paredes de concreto (bunker), encontra-se a fonte de Cobalto 60, que emite os 
raios gama responsáveis pela quebra de DNA dos microrganismos. O processo pode ser considerado similar ao de um 
micro-ondas, isto é, o produto é tratado e pode ser utilizado imediatamente depois do tratamento. A diferença está 
no comprimento de onda, que, no caso do micro-ondas, tem energia o suficiente para agitar as partículas e aquecer 
o produto, enquanto na radiação através de Cobalto 60 tem energia para quebrar a cadeia de DNA dos microrga-
nismos. O processo de esterilização por irradiação mata os microrganismos e previne sua reprodução; no entanto, o 
material irradiado é incapaz de acumular radiação, não se tornando radioativo por ter sido irradiado.
5.2. Fusão nuclear
O processo no qual ocorre a união de núcleos para formar 
um núcleo maior é denominado fusão nuclear. É o que ocor-
re no Sol, onde núcleos de hidrogênio se fundem para formar 
núcleos de hélio, liberando grande quantidade de energia.
Um dos processos que ocorrem no Sol é:
4 1 1 H 4 2 He + 2 0 - 1 b + 2 0 0 n + energia
Essa reação não pode ser realizada artificialmente, uma vez 
que ela exige temperatura elevadíssima. Contudo, a partir 
de 1950 os cientistas iniciaram pesquisas para obter uma 
reação semelhante.
Em 1952, conseguiram realizar a primeira fusão não con-
trolada, que gerou a primeira bomba de hidrogênio.
43
Análise expositiva - Habilidade 22: Esse tipo de questão propõe ao aluno que seja realizada, utilizando-
-se osconceitos vistos em sala de aula, uma análise crítica quanto à afirmação proposta.
O material médico não pode acumular radiação, isto é, não se torna radioativo por ter sido irradiado. A 
decisão tomada pela companhia foi equivocada. 
Alternativa A
A
Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em proces-
sos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
22
Habilidade
Modelo
(Enem) A falta de conhecimento em relação ao que vem a ser um material radioativo e quais os efeitos, consequên-
cias e usos da irradiação pode gerar o medo e a tomada de decisões equivocadas, como a apresentada no exemplo 
a seguir.
“Uma companhia aérea negou-se a transportar material médico por este portar um certificado de esterilização por irradiação”.
Física na escola, v. 8, n. 2, 2007 (adaptado).
A decisão tomada pela companhia é equivocada, pois 
a) o material é incapaz de acumular radiação, não se tornando radioativo por ter sido irradiado; 
b) a utilização de uma embalagem é suficiente para bloquear a radiação emitida pelo material; 
c) a contaminação radioativa do material não se prolifera da mesma forma que as infecções por microrganismos; 
d) o material irradiado emite radiação de intensidade abaixo daquela que ofereceria risco à saúde; 
e) o intervalo de tempo após a esterilização é suficiente para que o material não emita mais radiação. 
Atualmente há uma grande preocupação em relação aos meios de produção de energia. Um dos assuntos mais 
debatidos é a energia nuclear.
A habilidade 22 contempla os riscos causados pela radiação e quais os principais efeitos que a exposição às partícu-
las e à radiação podem causar no ser humano. Um caso muito citado como situação problema é o caso de Chernobyl.
Algumas reações de fusão possíveis:
 2 1 H + 3 1 H 4 2 He + 1 0 n + energia
 2 1 H + 1 1 H 3 2 He + energia
 3 2 He + 3 2 He 4 2 He + 2 1 1 H + energia
Para iniciar esses processos de fusão, usa-se, como energia 
de ativação, a energia proveniente da explosão de uma 
bomba atômica. Atualmente, são desenvolvidas pesquisas 
que visam obter outros métodos de ativação. Até agora, essa 
fusão não pode ser controlada a fim de obter-se energia útil.
Digamos que a bomba atômica é a “espoleta” da bomba 
de hidrogênio, que libera a energia necessária para a fusão. 
Ocorrida essa fusão, a energia liberada é extremamente in-
tensa. Já foram detonadas bombas de hidrogênio de até 
500 megatons.
Há alguns anos sonha-se com a construção de um reator 
nuclear de fusão, que exigiria uma temperatura mínima de 
300 milhões de graus Celsius para a fusão. Até agora só se 
conseguiu atingir 200 milhões de graus Celsius por uma 
fração ínfima de tempo.
44
 DIAGRAMA DE IDEIAS
NUCLÍDEO
PARTÍCULAS
SE INSTÁVEL RADIONUCLÍDEO
RADIAÇÃO
ALFA ( α)42 BETA ( β)0-1 GAMA ( γ)00
LIBERA
45
 CinétiCa dos deCaimentos radioativos
CompetênCias: 6 e 7 Habilidades:
20, 21, 22, 23, 24, 
25, 26 e 27
AULAS 
11 e 12
1. Meia-vida ou período 
de seMidesintegração
A matéria da Química Nuclear que estuda a rápida e a lenta 
desintegração de alguns materiais radioativos é a Cinética 
Radioativa. Entre outras, ela trata das seguintes grandezas:
A velocidade (v) com que ocorre a emissão de partículas 
(desintegração) é diretamente proporcional ao número de 
núcleos radioativos (N), a cada instante considerado.
v = k · N
k = constante radioativa, característica de cada isótopo
Depois de certo intervalo de tempo, o número de núcle-
os radioativos de cada isótopo é reduzido à metade. Esse 
intervalo, característico de cada isótopo, é denominado 
meia-vida ou período de semidesintegração.
Meia-vida ou período de semidesintegração (P ou 
t1/2) é o tempo necessário para que a metade dos nú-
cleos radioativos se desintegre, ou seja, para que uma 
amostra radioativa se reduza à metade.
Exemplos de meia-vida:
Isótopo radioativo Meia-vida
 137 55 Cs 30 anos
 90 38 Sr 28 anos
 95 40 Zr 65 anos
 140 56 Ba 12,8 anos
 131 53 I 8 dias
 99 42 Mo 67 horas
 235 92 U 710 milhões de anos
Na explosão de uma bomba atômica ou em um acidente 
com vazamento numa usina nuclear, é liberado um número 
incalculável de isótopos radioativos. Muitos deles apresen-
tam uma meia-vida muito curta. Por esse motivo, seu de-
caimento radioativo impede que eles sejam fixados no solo, 
na vegetação ou nas águas.
Entretanto, outros isótopos radioativos apresentam uma 
meia-vida muito longa, o que lhes permite se fixarem no 
meio ambiente, contaminando-o e o tornando radioativo 
por longos períodos. Além disso, os nêutrons liberados no 
processo de fissão podem agir sobre os constituintes da 
atmosfera, gerando espécies radioativas, como 14 6 C, 3 1 H e 
muitas outras.
1.1. Vida-média
Não é possível prever a duração de vida de determinado 
átomo; no entanto, pode-se calcular um tempo estatístico 
de sua duração. Por exemplo, se o elemento rádio tem vi-
da-média de 2,3 mil anos, estatisticamente é possível con-
cluir que um núcleo de rádio levará 2,3 mil anos para se 
desintegrar. Esse fator não exclui a probabilidade de ele se 
desintegrar antes ou depois desse tempo. É importante não 
confundir vida-média com meia-vida.
Acidente radioativo com o Césio-137 em 
Goiânia, 1987.
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
46
1.2. Curva de decaimento radioativo
Considere uma amostra de material radioativo de massa 
inicial m0. A cada meia-vida decorrida, a massa da mostra 
se reduz à metade.
Quando a diminuição da quantidade de átomos radioati-
vos, em razão de sua desintegração e em função do tempo, 
é representada graficamente, obtém-se uma curva expo-
nencial denominada curva de decaimento radioativo.
De uma quantidade de material radioativo inicial m0, de-
pois de n meias-vidas decorridas, chega-se a uma quanti-
dade m, que será dada por:
m = 
m0 ___ 
2n
 
E o tempo total decorrido Dt, desde o valor inicial m0 até 
se atingir o valor m, será de:
Dt = n · P
Esquematicamente:
∆t = n · P
m = 
m0 ___ 
2n
 
Nota: a quantidade de material radioativo pode ser dada 
de várias maneiras: em massa (grama, miligrama), em 
número de átomos, em porcentagem, em fração ou em 
atividade radioativa.
 Aplicação do conteúdo
1. Numa amostra radioativa, a massa dos átomos ra-
dioativos é de 40 g. Depois de 63 h, a massa desses 
átomos radiativos se reduz a 5 g. Calcule a meia-vida 
do elemento.
Resolução:
Dt = n · P ä 63 h = 3 · P ä P = 21 h
Resposta: a meia-vida é de 21 horas.
VIVENCIANDO
A datação de matéria orgânica é realizada por meio da constituição de carbono-14 (carbono com número de 
massa 14) na matéria orgânica. O tempo de meia-vida do carbono 14 (14C) é de 5.730 anos. Isso significa que, se 
um organismo morreu há 5.730 anos, ele possuirá a metade do conteúdo de 14C. Assim, é possível obter a idade 
aproximada de qualquer matéria orgânica. Com o objetivo de ser o mais exato possível no trato com a história 
da humanidade, dos animais e das plantas, essa técnica já foi utilizada de diversas formas por historiadores do 
mundo todo. Essa técnica possibilitou descobertas importantes para os campos da biologia e da história, recon-
stituindo épocas e trajetórias dos seres vivos. Do ponto de vista da biologia, a datação da matéria orgânica é um 
fator preponderante, uma vez que a evolução das espécies está diretamente relacionada ao período em que elas 
viveram, às condições a que estavam submetidas e à fauna e à flora do ambiente naquele momento.
47
2. O tempo de meia-vida do criptônio-89 é igual a 3,16 
minutos. Dispondo-se de uma amostra com 4,0 · 1023 
átomos desse isótopo, ao fim de quanto tempo restarão 
1,0 · 1023 átomos?
a) 3,16 minutos
b) 6,32 minutos
c) 9,48 minutos
d) 12,64 minutos
e) 15,8 minutos
Resolução:
∙∙∙
Dt = n · P = 2 · 3,16 min = 6,32 min
Alternativa B
3. (PUC) Carbono-11é utilizado na medicina para diag-
nóstico por imagem. Amostras de compostos contendo 
carbono-11 são injetadas no paciente obtendo-se a ima-
gem desejada após decorridas cinco “meias-vidas” do 
radiosótopo. Nesse caso, a porcentagem da massa de 
carbono-11, da amostra, que ainda não se desintegrou é:
a) 1,1%.
b) 3,1%.
c) 12%.
d) 50%.
e) 75%.
multimídia: sites
pt.energia-nuclear.net/acidentes-nucleares/
chernobyl
noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/
redacao/2017/01/12/a-lua-e-mais-
muito-mais-velha-do-que-os-cientistas-
imaginavam.htm
w w w . b b c . c o m / p o r t u g u e s e /
noticias/2015/08/150808_hiroshima_
nagasaki_chernobil_rm
phet.colorado.edu/pt_BR/simulation/legacy/
radioactive-dating-game
Resolução:
Partindo-se de 100% como a quantidade inicial de carbo-
no-11, depois de cinco meias-vidas, tem-se:
100% → 50% → 25% → 12,5% → 6,25% → 3,125%
ou
m = 
m0 ___ 
2n
 , sendo n = 5 → m = 100 ___ 
32
 → m = 3,125% 
Alternativa B
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Em setembro de 2016, a Coreia do Norte realizou testes nucleares. Os testes foram realizados na base de Pung-
gye-ri, no nordeste do país, o mesmo lugar onde a Coreia do Norte detonou bombas atômicas em 2006, 2009, 
2013 e em janeiro do mesmo ano. Em 2016, em vez de uma bomba atômica, o teste foi feito com uma bomba de 
hidrogênio. Embora ambas sejam muito destrutivas, elas apresentam reações diferentes. 
Bomba atômica
1. O funcionamento da arma começa quando uma carga de explosivo convencional, como dinamite, é acionada à 
distância e explode.
48
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
Habilidade
Atualmente há uma grande preocupação em relação aos meios de produção de energia. Um dos assuntos mais de-
batidos é a energia nuclear.
A habilidade 22 contempla os riscos causados pela radiação e quais os principais efeitos que a exposição às partículas 
e à radiação podem causar no ser humano. O caso de Chernobyl, na Ucrânia, e o caso do Césio-137, em Goiânia, são 
muito citados como situação-problema.
Modelo
(Enem) Glicose marcada com nuclídeos de carbono-11 é utilizada na medicina para se obter imagens tridimensionais 
do cérebro, por meio de tomografia de emissão de pósitrons. A desintegração do carbono-11 gera um pósitron, com 
tempo de meia-vida de 20,4 min, de acordo com a equação da reação nuclear:
 11 6 C → 11 5 B + 0 1 e
(pósitron)
A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem de tomografia é 
cinco meias-vidas.
Compreender fenômenos decorrentes da interação entre a radiação e a matéria em suas manifestações em proces-
sos naturais ou tecnológicos, ou em suas implicações biológicas, sociais, econômicas ou ambientais.22
2. O choque da explosão impulsiona uma bala de urânio-235 sobre uma esfera feita do mesmo material. Esse impac-
to inicia as reações de fissão, ou seja, a quebra dos núcleos dos átomos que vão liberar energia.
3. Com o impacto, os instáveis e pesados átomos de urânio-235 arrebentam, liberando energia e nêutrons que dão 
continuidade à reação. Cada átomo que se rompe solta novos nêutrons que quebram mais núcleos, gerando um 
efeito em cadeia que desprende cada vez mais energia.
Bomba de hidrogênio
1. Na bomba de hidrogênio, a espoleta utilizada não é um explosivo convencional, mas uma bomba atômica como 
a de Hiroshima. Novamente, o momento do estouro dessa carga é determinado por meio de um controle remoto.
2. Essa explosão atinge um compartimento cheio de composto de lítio, transformando essa substância em deutério 
e trítio. Os átomos desses elementos são isótopos do hidrogênio. Todos possuem apenas um próton, mas com quan-
tidades diferentes de nêutrons.
3. Por serem muito leves e estarem submetidos a altíssima temperatura, os átomos de deutério e trítio tendem a se 
unir, criando um átomo de hélio mais leve que os dois anteriores somados. A massa que resta dá origem à energia 
colossal da bomba.
49
Análise expositiva - Habilidade 22: Nesse tipo de questão, o aluno é convidado a raciocinar utilizando os conhe-
cimentos adquiridos sobre decaimentos radioativos.
A partir da injeção de glicose marcada com esse nuclídeo, o tempo de aquisição de uma imagem de tomografia é 
cinco meias-vidas.
Assim:
Alternativa D
D
Considerando que o medicamento contém 1,00 g do carbono-11, a massa, em miligramas, do nuclídeo restante, após 
a aquisição da imagem, é mais próxima de
a) 0,200.
b) 0,969.
c) 9,80.
d) 31,3.
e) 200.
 DIAGRAMA DE IDEIAS
NUCLÍDEO
INSTÁVEL
PODE SER
PARTICIPA DE
DECAIMENTO
RADIOATIVO
MEIA-VIDA 
(PERÍODO DE
SEMIDESINTEGRAÇÃO)
APLICAÇÕES
BÉLICAS
APLICAÇÕES
MEDICINAIS
TÊM
TEM
REAÇÕES 
NUCLEARES
POR EXEMPLO
50
 Introdução à químIca orgânIca 
CompetênCias: 5 e 7 Habilidades: 17, 18, 24 e 26
AULAS 
13 e 14
1. Introdução
1.1. Origem da expressão 
Química Orgânica
O químico sueco Torbern Olof Bergman (1735-1784) foi 
quem empregou pela primeira vez a expressão Química 
Orgânica.
 § Compostos orgânicos: substâncias de organismos vivos.
 § Compostos inorgânicos: substâncias do reino mineral.
Na época, a crença de que só era possível extrair substân-
cias orgânicas de organismos vivos (animais e vegetais) 
prejudicava o desenvolvimento da Química Orgânica. 
Acreditava-se que compostos obtidos a partir de organis-
mos vivos eram complexos demais para serem sintetizados. 
Tratava-se de uma teoria conhecida pelo nome de teoria 
da força vital, formulada por Jöns Jacob Berzelius (1779-
1848), que afirmava: “A força vital é própria da célula viva 
e o homem não poderá criá-la em laboratório”.
Em 1828, um dos discípulos de Berzelius, Friedrich Wöhler 
(1800-1882), conseguiu, depois de várias tentativas, obter 
uma substância encontrada na urina e no sangue, conheci-
da pelo nome de ureia, por meio do aquecimento de ciana-
to de amônio, um composto inorgânico. Assim, começava a 
queda da teoria da força vital:
calorNH4OCN
 Cianeto de amônio ureia
Reação de aquecimento do cianeto de amônio paRa obteR a 
uReia. essa Reação ficou conhecida como síntese de WöhleR.
Com o êxito da experiência de Wöhler, diversos cientistas 
voltaram ao laboratório para obter outras substâncias or-
gânicas (em 1862, foi obtido o acetileno e, em 1866, foi 
obtido o benzeno). Assim, a teoria da força vital foi total-
mente derrubada.
Com o tempo, os estudiosos perceberam que a definição 
de Bergman para a Química Orgânica não era adequada; 
então, o químico alemão Friedrich August Kekulé (1829-
1896) propôs uma nova definição, aceita até hoje em dia: 
“Química Orgânica é o ramo da Química que estuda os 
compostos do carbono”. De fato, essa afirmação está corre-
ta; entretanto, nem todo composto que contém carbono é 
orgânico, como o dióxido de carbono (CO2), o ácido carbô-
nico (H2CO3), o grafite, etc.; mas a maioria dos compostos 
orgânicos contém carbono (atualmente, já foram sintetiza-
dos compostos “orgânicos” que não contêm carbonos). 
Essa parte da Química estuda a estrutura, as propriedades, 
a composição, as reações e a síntese de compostos orgâ-
nicos que, por definição, contêm carbono, embora possam 
conter também outros elementos, como o hidrogênio (na 
sua maioria) e o oxigênio. Alguns deles contêm nitrogênio, 
halogênios e, mais raramente, fósforo e enxofre.
Linha do tempo de acontecimentos e 
preparações depois da síntese de Wöhler
1828: Hennel prepara o álcool etílico.
1846: O doutor John C. Warren realiza, no Hospital 
Geral de Massachusetts (EUA), a primeira in-
tervenção cirúrgica de grande porte com o em-
prego de éter como anestésico, inaugurando a 
era dos anestésicos na Medicina.
1847: O doutor James Simpson, cirurgião em Ed-
imburgo, usa pela primeira vez o clorofórmio como 
anestésico.
1848: Frankland e Kolbe preparam o ácido acético.
1854: Berthelot prepara o gás metano.
1929: A penicilina é descoberta por Alexander Fleming.
1935: Químicos do Instituto Pasteur, na França, desco-
brem a sulfanilamida: substância de ação bacte-
ricida. A seguir, foram descobertas outrassulfas.
1945: Químicos e físicos da Inglaterra e dos Estados 
Unidos descobrem diversas penicilinas – agen-
tes antibacterianos mais eficazes que as sulfas 
– e sintetizam a Penicilina G.
51
2. CaraCterístICas geraIs 
das moléCulas orgânICas
Quais são as inúmeras propriedades e a significativa di-
versidade dos compostos do carbono tão exploradas na 
biologia e na indústria?
 § Em primeiro lugar, deve-se distinguir compostos orgâ-
nicos de inorgânicos.
Os orgânicos são constituídos fundamentalmente por qua-
tro elementos – carbono (C), hidrogênio (H), oxigênio (O) 
e nitrogênio (N) – denominados elementos organógenos.
 § Os orgânicos são capazes de sofrer combustão, uma 
vez que, em grande parte, são compostos de C e de H. 
A queima completa dessas substâncias produz CO2 e 
H2O; a queima incompleta produz CO; e a queima par-
cial, apenas C (fuligem). Um composto orgânico que 
contenha C e H ou C, H e O corresponde a:
Nota: a combustão incompleta dos combustíveis produz 
CO, que, ao ser inalado, une-se à hemoglobina e impede 
que ela exerça seu papel de transportar oxigênio para o 
sangue. Produz também carvão, que caracteriza fuligem, 
liberada principalmente pelos caminhões desregulados.
 § Ligações e forças intermoleculares. Parte consi-
derável dos compostos orgânicos apresenta apenas 
ligações covalentes. Por isso, as forças de atração inter-
moleculares predominantes são as forças de dipolo ins-
tantâneo-dipolo induzido. Posteriormente, aparecem as 
forças de atração entre dipolos permanentes, entre elas 
as pontes de hidrogênio.
 § Estabilidade. Em princípio, os compostos orgânicos 
apresentam pouca estabilidade diante de agentes 
externos, como temperatura, pressão, ácidos concen-
trados, etc. Quando aquecidos, a maioria deles sofre 
combustão completa, produzindo CO2; incompleta, ge-
rando CO; ou carbonização, originando carbono.
 § Ponto de fusão e de ebulição. Em sua maioria mo-
leculares, os compostos orgânicos apresentam pontos 
de fusão e de ebulição baixos, o que justifica a predo-
minância do estudo de compostos gasosos e líquidos 
pela Química Orgânica. Os sólidos, em grande parte, 
são facilmente fusíveis.
 § Solubilidade. Em geral, os compostos orgânicos são 
solúveis em solventes apolares e insolúveis em solven-
tes polares, como a água.
 § Velocidade das reações. As reações orgânicas 
da maioria das substâncias moleculares e de grande 
massa molar são lentas. Por isso, requerem o uso de 
catalisadores. O aquecimento para aumentar essa velo-
cidade deve ser cuidadoso, uma vez que temperaturas 
elevadas podem degradar os compostos orgânicos.
3. CaraCterístICas do 
átomo de Carbono
Em 1852, o químico inglês Edward Frankland (1825-1899) 
publicou um trabalho em que apresentava a expressão 
“valência”, relacionada à provável capacidade de ligação 
dos átomos. Poucos anos depois, o químico alemão August 
Kekulé defendeu hipóteses extraordinárias que causariam 
um grande avanço no estudo das substâncias orgânicas.
3.1. Postulados de Kekulé
1. O carbono teria quatro valências.
2. Os átomos de C poderiam formar cadeias.
3. Os átomos de C poderiam se unir entre si utilizando uma 
ou mais valências.
C — C C = C C ; C
ligação simples ligação dupla ligaçao tRipla
Os átomos de C possuem uma significativa capacidade de 
se unir a outros átomos de C ou a átomos de diferentes 
elementos, formando sequências estáveis. Uma sequência 
de átomos ligados entre si é denominada cadeia.
 § Observa-se, em todas as cadeias carbônicas, que o nú-
mero de ligações covalentes de um átomo de C é igual 
a quatro. Contudo, dois átomos de C podem ligar-se 
entre si por ligações simples, duplas ou triplas.
52
4. representação de 
CadeIas CarbônICas
A representação da cadeia carbônica mediante segmen-
tos de reta (bond line formula) ainda não possui um nome 
oficial em português. Essa representação obedece ao se-
guinte código:
 § A cadeia deve ser representada como um zigue-zague.
 § As pontas nas extremidades de uma cadeia correspon-
dem ao grupo CH3.
 § A junção de dois traços na extremidade de uma cadeia 
corresponde a um grupo CH2.
 § A junção de três traços na extremidade de uma cadeia 
indica um grupo CH.
 § A junção de quatro traços corresponde a um carbono 
quaternário (ligado a quatro outros átomos de carbono).
Exemplos:
5. ClassIfICação dos Carbonos
5.1. De acordo com os 
átomos a ele ligados
Um átomo de carbono pode ser classificado de acordo com 
o número de átomos de carbono ligados diretamente a ele:
 § primário: ligado a 1 ou a nenhum átomo de carbono;
 § secundário: ligado a 2 átomos de carbono;
 § terciário: ligado a 3 átomos de carbono;
 § quaternário: ligado a 4 átomos de carbono.
Exemplo:
p = pRimáRio
s = secundáRio
t = teRciáRio
q = quateRnáRio
VIVENCIANDO
Quem nunca se pegou lendo a embalagem do refrigerante ou de outros produtos industrializados enquanto se 
alimentava? Ou rótulos dos produtos enquanto tomava banho? Pois bem, qualquer pessoa que tenha feito isso terá 
reparado que nos rótulos das embalagens estão descritas as misturas realizadas para se chegar àquele determinado 
produto que está sendo consumido ou utilizado. As substâncias que constituem esses produtos sempre estarão des-
critas de uma forma padrão, respeitando a “norma culta” da linguagem química, para que não haja complicações 
durante a leitura de uma fórmula de um determinado produto. Isso garante que, em qualquer lugar, seja possível 
saber, no caso de compostos químicos, do que determinado produto é constituído.
Química - Hidrocarbonetos, Petróleo, Gás, Plástico
fonte: Youtube
multimídia: vídeo
53
Observe que não importa o tipo de ligação – simples, 
dupla ou tripla – de um átomo de carbono. O que importa 
são quantos átomos de carbono estão diretamente 
ligados a ele.
5.2. De acordo com o tipo de ligação 
(sigma - s e pi - p) 
e com o tipo de hibridação 
(hibridização)
Ligação 
do átomo
de carbono
Ligações
estabelecidas
Hibridação 
do átomo
de carbono
Geometria
4 simples 4s sp3 tetraédrica
2 simples 
e 1 dupla
3s e 1p sp2
trigonal 
plana
1 simples 
e 1 tripla
2s e 2p sp linear
2 duplas 2s e 2p sp linear
Ângulo 
entre as
ligações
Exemplo
109º28’ CH4
120º H2C = O
180º H — C ; N
180º O = C = O
6. ClassIfICação das 
CadeIas CarbônICas
A grande variedade de cadeias orgânicas exige que se faça 
a classificação delas segundo determinados critérios.
1. Quanto ao fechamento da cadeia
 § Cadeia aberta ou acíclica: quando percorrida num 
sentido qualquer para chegar a uma extremidade.
 § Cadeia fechada ou cíclica: quando houver fecha-
mento na cadeia em forma de ciclo, núcleo ou anel.
 § Cadeia mista: quando um composto apresenta, ao 
mesmo tempo, cadeia carbônica com uma parte cíclica 
e outra parte acíclica na molécula em questão.
3
 § Cadeia alifática: à vezes confundida com a cadeia 
aberta, a cadeia alifática significa cadeia não aromá-
tica, isto é, pode ser cadeia aberta, fechada ou conter 
ambas (cadeia mista), mas não pode conter aromatici-
dade na molécula em questão.
 § Cadeia alicíclica: apresenta anéis (cadeia fechada), sa-
turados ou insaturados, sem a presença de aromaticidade.
2. Quanto à disposição
 § Cadeia normal, reta ou linear: se contiver apenas 
átomos de carbono primários e/ou secundários.
 § Cadeia ramificada: se contiver átomos de carbono 
terciários e/ou quaternários.
3. Quanto à saturação
 § Saturada: se entre átomos de carbono houver apenas 
ligações simples.
54
essa cadeia é satuRada poRque a dupla ligação está foRa da cadeia,
ocoRRendo entRe o caRbono e o oxigênio.
 § Insaturada: se entre átomos de carbono houver liga-
ções duplas e/ou triplas.
4. Quanto à natureza
 § Homogênea: se entre átomos de carbono houver 
apenas átomos de carbono.
esta cadeia é homogênea poRque o oxigênio está foRa da cadeia.
 § Heterogênea: se entre átomos de carbono houver 
algum átomo diferente do carbono.
7. Compostos aromátICos
O núcleo (ou anel) benzênico é uma das mais importantes 
cadeias cíclicas da Química Orgânica.Trata-se do composto 
mais simples que esse anel apresenta – o benzeno (C6H6).
1. Compostos aromáticos mononucleares ou mono-
nucleados: se contiver um único anel benzênico.
2. Compostos aromáticos polinucleares ou polinucle-
ados: se contiver vários anéis benzênicos subdivididos em:
 § polinucleares isolados: se os anéis não tiverem áto-
mos de carbono em comum.
 § polinucleares condensados: se os anéis tiverem 
átomos de carbono em comum.
8. resumo das CadeIas CarbônICas
CADEIA 
CARBÔNICA
FECHADAS 
OU 
CÍCLICAS
MISTAS
ABERTA 
OU ACÍCLICA
ALICÍCLICA
NORMAL ou RAMIFICADA
SATURADA ou INSATURADA
HOMOGÊNEA ou HETEROGÊNEA
NORMAL ou RAMIFICADA
SATURADA ou INSATURADA
HOMOGÊNEA ou HETEROGÊNEA
MONONUCLEAR
POLINUCLEAR
CONDENSADOS
ISOLADOS
AROMÁTICA
55
Quando a classificação da cadeia carbônica é aromática, 
geralmente não é necessário classificar em mononuclear/
polinuclear ou condensada/isolada.
 Aplicação do conteúdo
1. (FGV) A indústria de alimentos utiliza vários tipos de 
agente flavorizante para dar sabor e aroma a balas e 
gomas de mascar. Entre os mais empregados estão os 
sabores de canela e de anis.
A fórmula molecular da substância I, que apresenta sabor 
de canela, é:
a) C9H8O. d) C8H7O.
b) C9H9O. e) C8H8O.
c) C8H6O.
Resolução:
A fórmula molecular da substância I, que apresenta sabor 
de canela, possui 9 átomos de carbono, 8 átomos de hidro-
gênio e 1 átomo de oxigênio. Assim, a fórmula molecular 
é C9H8O.
2. (UFMG) A estrutura dos compostos orgânicos pode 
ser representada de diferentes modos.
Analise estas quatro fórmulas estruturais:
(CH3)2CHCH2OH
H
H
OH
CH3
CH3 OH
H3C
H3C
CH
OH
H
C HH
A partir dessa análise, é correto afirmar que o número de 
compostos diferentes representados nesse conjunto é:
a) 1. c) 3.
b) 2. d) 4.
Resolução:
Todas as quatro fórmulas representam a mesma molécula.
H3C — CH — CH2 — OH
 | 
 CH3
Alternativa A
3. (PUC-RS) O ácido etilenodiaminotetracético, conheci-
do como EDTA, utilizado como antioxidante em marga-
rinas, de fórmula:
fóRmula do edta (ácido etilenodiaminotetRacético)
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
A Química Orgânica é uma área de conhecimento muito vasta. Dessa forma, foi necessário criar e padronizar uma 
“linguagem” para que tudo o que seja tratado nessa área possa ser entendido em qualquer parte do mundo.
A partir de várias reuniões internacionais, foi definida uma linguagem oficial e mundial para a química, denominada 
nomenclatura IUPAC (International Union of Pure and Applied Chemistry), que deve ser padronizada e compreen-
dida por todos, com regras para organizar e descrever qualquer substância orgânica em qualquer parte do mundo.
Essa forma de nomeação dos compostos se assemelha à língua nativa dos países devido ao fato de poder ser en-
tendida em qualquer parte do mundo. Por exemplo, em países onde o português é a língua oficial, há comunicação 
entre o falante e o ouvinte, desde que seja falada a língua padrão para aquele ambiente, isto é, um brasileiro con-
segue transmitir tranquilamente sua mensagem a alguém que reside em Cabo Verde. Na química não é diferente. 
Esse padrão é fundamental para a cooperação entre pesquisadores de todo o mundo, ajudando a proliferar bons 
frutos na área da pesquisa.
56
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
Habilidade
A linguagem na química é essencial, ainda mais se tratando de química orgânica. O composto representado na 
questão a seguir é um clássico exemplo de por que a nomenclatura do composto é tão importante. Seu nome oficial 
é dado como 2-(4-{2-[3,5-bis (pent-1-in-1-il)fenil]etinil}-2,5-bis(3,3-dimetilbut-1-in-1-il)fenil)-1,3-dioxolano1,3-di-
oxolane, 2-[2,5-bis(3,3-dimetil-1-butin-1-il)-4-[2-(3,5-di-1-pentin-1-ilfenil)etinil]fenil], usualmente conhecido como 
Nanokid. Por causa de nomes como esse é que as nomenclaturas na química orgânica foram se aprimorando cada 
vez mais para a adequação e facilitação da pronunciação desses compostos.
Modelo
(Enem) As moléculas de nanoputians lembram figuras humanas e foram criadas para estimular o interesse de jovens 
na compreensão da linguagem expressa em fórmulas estruturais, muito usadas em química orgânica. Um exemplo é 
o NanoKid, representado na figura:
Em que parte do corpo do NanoKid existe carbono quaternário? 
a) Mãos.
b) Cabeça.
c) Tórax.
d) Abdômen.
e) Pés.
Relacionar informações apresentadas em diferentes formas de linguagem e representação usadas nas ciências físi-
cas, químicas ou biológicas, como texto discursivo, gráficos, tabelas, relações matemáticas ou linguagem simbólica.17
apresenta cadeia carbônica:
a) acíclica, insaturada, homogênea;
b) acíclica, saturada, heterogênea;
c) acíclica, saturada, homogênea;
d) cíclica, saturada, heterogênea;
e) cíclica, insaturada, homogênea.
Resolução:
De acordo com a estrutura acima, podemos ver que a cadeia 
é aberta ou acíclica, pois não há fechamento da cadeia; 
é saturada, pois apresenta somente ligações simples entre 
carbonos (a dupla entre carbono e oxigênio não é conside-
rada insaturação); é heterogênea, pois há heteroátomos 
(N) entre os carbonos.
Logo, apresenta cadeia carbônica acíclica, saturada e he-
terogênea.
Alternativa B
57
Análise expositiva - Habilidade 17: A química orgânica é uma das áreas com as maiores descobertas no 
mundo da química. Por esse motivo, é de extrema importância uma padronização da nomenclatura dos 
compostos, além de uma caracterização de algumas funções dela.
Carbono quaternário é aquele que se liga a outros quatro átomos de carbono. Isso ocorre nas mãos do 
nanokid. Assim:
Alternativa A
A
 DIAGRAMA DE IDEIAS
SUBSTÂNCIA
ORGÂNICA
CADEIA
CARBÔNICA
PODE SER
TEM
INCLUI
CONTÉM OU
PODE SER
PODE SERABERTA
FECHADA
HOMOGÊNEA
MISTA
INSATURADA
SATURADA
HETEROGÊNEA HETEROÁTOMO
NÃO
AROMÁTICA
NORMAL
AROMÁTICA
RAMIFICADA
DUPLA 
C = C
TRIPLA
C = C
58
 HidrocarbonetosAULAS 
15 e 16
1. Introdução
Como na Química Inorgânica, a Química Orgânica agru-
pa as substâncias com propriedades químicas semelhan-
tes em razão das características estruturais comuns. Cada 
função orgânica é caracterizada por um grupo funcional, 
uma combinação específica de átomos que conferem suas 
propriedades químicas, como –COOH, grupo funcional que 
caracteriza a função ácido carboxílico.
O desenvolvimento da Química Orgânica determinou o es-
tabelecimento de uma nomenclatura das funções orgânicas 
padronizada internacionalmente.
Essa nomenclatura, criada para evitar confusões, vem 
sendo desenvolvida pela União Internacional de Química 
Pura e Aplicada (em inglês: International Union of Pure and 
Applied Chemistry, IUPAC) e é considerada a nomencla-
tura oficial. Entretanto, algumas substâncias ainda são 
identificadas pelos nomes consagrados pelo uso comum: é 
a nomenclatura usual.
2. HIdrocarbonetos
Hidrocarbonetos são compostos formados unicamente por 
carbono e hidrogênio que podem ser representados gene-
ricamente por CxHy, cuja nomenclatura leva o sufixo o.
2.1. Alcanos ou parafinas 
– fórmula geral CnH2n + 2
São hidrocarbonetos alifáticos saturados, isto é, apresentam 
cadeia aberta (acíclica) apenas com ligações simples. De-
rivado dos termos latinos parum, “pequena”, e affinis, “afi-
nidade”, o termo “parafina” significa “pouco reativo”.
Exemplos:
CompetênCias: 5, 6 e 7 Habilidades: 18, 19, 23, 24 e 25
Fórmula estrutural Fórmula molecular ä fórmula geral
C3H8 ä CnH2n + 2
n = número de átomos de carbono = 3
2n + 2 = número de átomos de hidrogênio = 8
C4H10
n = número de átomos de carbono = 4
2n + 2 = número de átomos de hidrogênio = 10
2.1.1. Propriedades físicas dos alcanos
Os alcanos são pouco reativos, isto é, não reagem com 
quase nenhuma substância. Por essa razão, são chamados 
também de parafinas ou parafínicos. 
Eles não são muito reativos porque as ligações entre C – H 
e C – C são muito estáveis e difíceis de serem quebradas. 
Os alcanos são mais utilizados para a queima (combustão), 
ou seja, são usados como combustíveis para o fornecimen-
tode energia.
59
Os alcanos são compostos apolares, apresentando interação 
dipolo induzido-dipolo induzido entre as moléculas. Assim, 
os alcanos de até 4 átomos de carbono são gases em condi-
ções ambientes (de 25 °C e 760 mmHg); alcanos com 5 a 17 
átomos de carbono são líquidos, e os demais, sólidos.
Eles são insolúveis em água e solúveis em solventes apola-
res, como o clorofórmio e o benzeno. Possuem densidades 
menores que 1 g ∙ cm-3 e flutuam sobre a água.
2.2. Alcenos (alquenos) 
– fórmula geral CnH2n
Também conhecidos como olefinas, são hidrocarbonetos 
acíclicos que possuem uma única ligação dupla entre 
os carbonos em sua cadeia carbônica.
Exemplos:
Fórmula estrutural Fórmula molecular ä fórmula geral
C3H6 ä CnH2n
n = número de átomos de carbono = 3
2n = número de átomos de hidrogênio = 6
C4H8
n = número de átomos de carbono = 4
2n = número de átomos de hidrogênio = 8
2.2.1. Propriedades físicas dos alcenos
Os alcenos apresentam basicamente as mesmas proprie-
dades físicas dos alcanos: são insolúveis em água e solú-
veis em solventes apolares; são menos densos do que a 
água, e os pontos de ebulição aumentam de forma igual 
segundo o número de carbonos na cadeia.
Os alcenos são mais reativos que os alcanos por possuí-
rem uma ligação dupla, que é mais fácil de ser quebrada. 
Sofrem reações de adição e também de polimerização.
2.3. Alcinos (alquinos) – 
fórmula geral CnH2n – 2
São hidrocarbonetos acíclicos que possuem uma única li-
gação tripla entre os carbonos em sua cadeia carbônica.
Exemplo:
Fórmula estrutural Fórmula molecular ä fórmula geral
C5H8 ä CnH2n – 2
n = número de átomos de carbono = 5
2n – 2 = número de átomos de hidrogênio = 8
60
2.3.1. Propriedades físicas dos alcinos
Os alcinos são compostos de baixa polaridade e apresen-
tam basicamente as mesmas propriedades físicas dos al-
canos e dos alcenos: são insolúveis em água e solúveis em 
solventes apolares; são menos densos do que a água e 
possuem os pontos de fusão e de ebulição crescentes com 
o aumento do número de carbonos na cadeia.
O acetileno (C2H2), diferentemente dos outros alcinos, 
possui cheiro agradável e é parcialmente solúvel em água 
(1,17 g/L a 20 °C). É a partir dele que se são obtidos ou-
tros compostos não inflamáveis (como cloreto de vinila, 
precursor do polímero PVC). Uma vez que não se encon-
tram livres na natureza, devido à sua tripla ligação, que é 
muito reativa, os alcinos são preparados em laboratório.
2.4. Alcadienos (dienos) – 
fórmula geral CnH2n – 2
São hidrocarbonetos acíclicos contendo duas ligações 
duplas entre os carbonos em sua cadeia carbônica.
Exemplo:
Fórmula estrutural Fórmula molecular ä fórmula geral
C4H6 ä CnH2n – 2
n = número de átomos de carbono = 4
2n – 2 = número de átomos de hidrogênio = 6
2. 5. Cicloalcanos, ciclanos ou cicloparafinas – fórmula geral CnH2n
São hidrocarbonetos de cadeia fechada (cíclica) que possuem apenas ligações simples.
Exemplos:
Fórmula estrutural Fórmula molecular ä fórmula geral
C3H6 ä CnH2n
n = número de átomos de carbono = 3
2n = número de átomos de hidrogênio = 6
C4H8
n = número de átomos de carbono = 4
2n = número de átomos de hidrogênio = 8
61
 2. 6. Cicloalcenos, cicloalquenos, 
ciclenos ou ciclolefinas 
São hidrocarbonetos cíclicos insaturados por uma dupla 
ligação (desde que não haja ramificações).
Exemplos:
Fórmula estrutural Fórmula molecular
C3H4
C4H6
2. 7. Aromáticos (não há fórmula geral)
São hidrocarbonetos de cadeia fechada que apresentam 
pelo menos um anel benzênico (núcleo aromático).
Exemplo:
Anel benzênico
3. nomenclatura 
ofIcIal IuPac
O nome de uma molécula orgânica é formado por três ele-
mentos fundamentais: 
prefixo + infixo + sufixo
 § Prefixo: indica o número de átomos de carbono da ca-
deia principal.
1C MET 6C HEX 11C UNDEC
2C ET 7C HEPT 12C DODEC
3C PROP 8C OCT 13C TRIDEC
4C BUT 9C NON 14C TETRADEC
5C PENT 10C DEC 15C PENTADEC
 § Infixo: indica o tipo de ligação entre os átomos 
de carbono.
 § Sufixo: indica a função orgânica. No caso específico 
dos hidrocarbonetos, o sufixo é o. Alguns sufixos bas-
tante usuais são:
Função Grupo funcional Sufixo
Álcool -ol
Ácido carboxílico -oico
Aldeído -al
Cetona -ona
Amina -amina
3.1. Nomenclatura de cada uma 
das classes dos hidrocarbonetos
3.1.1. Alcanos ou parafinas
Exemplos:
H3C — CH2 — CH3
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
3 C ä prop simples ä an hidrocarboneto ä o propano
De forma inversa, é possível determinar a fórmula do com-
posto a partir de seu nome:
Exemplo:
62
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
pentano pent ä 5 C an ä simples o ä hidrocarboneto
H3C — CH2 — CH2 — CH2 — CH3
3.1.2. Alcenos (alquenos)
Exemplos:
H2C = CH2
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
2 C ä et dupla ä en hidrocarboneto ä o eteno
H2C = CH — CH3
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
3 C ä prop dupla ä en hidrocarboneto ä o propeno
Quando um alceno apresenta quatro ou mais átomos de 
carbono, sua ligação dupla pode ocupar diferentes posi-
ções na cadeia e dar origem a diferentes compostos. Nes-
se caso, é necessário indicar a posição da ligação dupla 
com um número, que é obtido pela numeração da cadeia 
a partir da extremidade mais próxima da insaturação 
(ligação dupla). O número que indica a posição da ligação 
dupla deve ser o menor possível.
Pela nomenclatura IUPAC, de 1993, o número que indica 
a posição da ligação dupla precede o infixo (en), separa-
do por hífens.
Exemplos:
H2C = CH — CH2 — CH3
1 2 3 4
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
4 C ä prop
dupla entre 
os carbonos
1 e 2 ä 1–en
hidrocar-
boneto 
ä o
but–1–eno
3.1.3. Alcinos (alquinos)
Seguem as mesmas regras usadas para os alcenos.
Exemplo:
H3C — CH2 — C ; C — CH3
5 4 3 2 1
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
5 C ä but
tripla entre 
os carbonos 
2 e 3 ä 2 – in
hidrocarboneto
 ä o pent–2–ino
3.1.4. Alcadienos (dienos)
Como existem duas ligações duplas na cadeia, é necessário 
indicar suas respectivas posições com números separados 
por vírgula, junto ao infixo dien.
Exemplos:
H2C = C = CH — CH3
1 2 3 4
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
4 C ä but
dupla entre os 
carbonos
1 e 2;
dupla entre os 
carbonos
2 e 3 ä 1,2–dien
hidrocar-
boneto 
ä o
but–1,2–dieno
1 2 3 4
H2C = CH — CH = CH2
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
4 C ä but
dupla entre 
os carbonos
1 e 2;
dupla entre 
os carbonos
3 e 4 ä 1,3–dien
hidrocar-
boneto 
ä o
but–1,3–dieno
3.1.5. Ciclanos (cicloalcanos)
Nos compostos de cadeia cíclica, utiliza-se o prenome ci-
clo seguido praticamente das mesmas regras anteriores.
Exemplos:
N.º de átomos Ligação Função Nome
3 C em cadeia 
cíclica ä
cicloprop
simples ä an
hidrocar-
boneto 
ä o
ciclopropano
63
Analogamente:
3.1.6. Ciclenos (cicloalcenos)
Exemplo:
N.º de 
átomos
Ligação Função Nome
3 C em 
cadeia cíclica 
ä cicloprop
dupla ä en hidrocar-
boneto ä o ciclopropeno
3.1.7. Aromáticos
Esses compostos apresentam regras de nomenclatura dife-
rente das regras de nomenclatura dos demais hidrocarbo-
netos. Além disso, não apresentam uma fórmula geral para 
todos os aromáticos.
3.1.8. Principais hidrocarbonetos 
aromáticos não ramificados
Utilização do Petróleo Destilação Fracionada 
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
4. GruPos orGânIcos ou radIcaIs
Na maioria das vezes, as ramificações são formadas por 
radicais monovalentes orgânicos derivados de hidrocar-
bonetos. Esses radicais se formam por meio de cisão ho-
molítica, que é um rompimento de uma ligação covalente 
(geralmente entre um carbono e um hidrogênio), em que 
cada um desses átomos fica com um dos elétrons que an-
tes estava sendo compartilhado na ligação.
 CH4 → •CH3 + H•
A equação acima representa a cisão (quebra) de ligações 
e a consequente formação do radical •CH3 (ou –CH3) de 
nome metil.
Esses radicais livres são muito instáveis, isto é, possuem vida 
curta, pois os elétrons se agrupam em pares e, visto que eles 
possuem elétrons livres ou elétrons desemparelhados dos ra-
dicais, reagem ativamente com qualquer moléculapróxima, 
formando novos compostos. Quando dois radicais orgânicos 
se ligam, forma-se uma cadeia carbônica. Se o radical se 
ligar a um carbono que não seja primário, formam-se as de-
nominadas cadeias ramificadas.
A nomenclatura de um radical é caracterizada pelos sufixos 
-il ou -ila precedidos do prefixo que indica a quantidade 
de carbonos.
4.1. Principais grupos ou radicais
Radical Nome
metil
etil
propil ou n-propil
isopropil
butil ou n-butil
sec-butil ou s-butil
64
isobutil
terc-butil ou t-butil
vinil ou etenil
benzil
fenil
Observações:
1. O prefixo iso- é empregado para identificar radicais que 
apresentam a seguinte estrutura geral:
Da qual n = 0, 1, 2, 3, ...
2. Os prefixos sec- ou s- são empregados para indicar que 
a valência livre está situada em carbono secundário.
3. Os prefixos terc- ou t- são empregados para indicar que 
a valência livre está localizada em carbono terciário.
5. nomenclatura de 
HIdrocarbonetos ramIfIcados
A nomenclatura dos alcanos com cadeias ramificadas se-
gue as seguintes regras da IUPAC: 
1. Localizar a cadeia de átomos de carbono mais 
comprida (cadeia principal), pois essa cadeia determina 
o nome principal para o alcano. Nem sempre a cadeia princi-
pal será a que está representada em linha reta.
2. A numeração da cadeia principal começa onde o 
substituinte estiver mais próximo, isto é, deve-se nu-
merar a cadeia principal de modo a serem obtidos os me-
nores números possíveis para os substituintes. Em seguida, 
deve-se identificar os substituintes.
 § Quando dois ou mais substituintes, iguais ou diferentes, 
estiverem presentes, deve-se atribuir a cada substituinte 
um número que corresponda à sua localização na ca-
deia principal.
 § Quando dois substituintes estiverem presentes no 
mesmo átomo carbono, deve-se usar aquele número 
duas vezes.
 § Se houver dois ou mais substituintes idênticos, devem ser 
usados os prefixos di-, tri-, tetra-, e assim por diante. 
Cada substituinte deve possuir um número.
3. Para montar o nome do composto, deve-se colocar em 
primeiro lugar o grupo substituinte, precedido pelo nú-
mero que designa a sua localização na cadeia (quando 
necessário); o nome da cadeia principal é colocado em 
último lugar.
 § Os grupos devem ser escritos em ordem alfabética 
(os prefixos di-, tri-, tetra-, etc. não são considerados 
para o efeito da ordem alfabética). 
 § Os números são separados das palavras por um hífen. 
 § Para separar os números entre si, usam-se vírgulas. 
 § O nome do composto deve ser escrito com uma úni-
ca palavra (antigamente, separavam-se os radicais da 
cadeia principal por hífen, modelo ainda usado por 
alguns autores e vestibulares).
Exemplo 1:
Pelo passo 1, o composto acima é designado como sendo 
um hexano, pois a cadeia mais comprida e contínua con-
tém seis átomos de carbono. 
Pelo passo 2, deve-se numerar o alcano anterior, uma vez 
que ele possui ramificação:
Note que, caso a numeração começasse da esquerda, a ra-
mificação ficaria com número 5. Entre 2 e 5, deve-se esco-
lher a menor numeração. Assim, nesse caso, a numeração 
deve começar pela direita, pegando o número 2.
O radical em questão é metil, a posição dele na cadeia é 2 e 
a cadeia principal é hexano. Portanto, a nomenclatura oficial 
do composto, de acordo com o passo 3, é:
65
Observe que, em primeiro lugar, vem o número que indica a 
posição do radical, seguido pelo nome do mesmo. Por fim, 
vem o nome da cadeia principal.
Exemplo 2:
Nesse caso, observe que a cadeia contínua não é a mais 
comprida. Pelo passo 1, o alcano acima é designado 
como heptano, pois a cadeia mais comprida contém sete 
átomos de carbono.
Pelo passo 2, deve-se numerar o alcano anterior, uma vez 
que o alcano em questão possui ramificação:
Observe que, se a numeração começasse da esquerda, a 
ramificação ficaria com número 5. Entre 3 e 5, deve-se 
escolher a menor numeração. Assim, nesse caso, a nume-
ração deve começar por baixo, pegando o número 3.
O radical em questão é metil (cuidado, não é etil!); a po-
sição dele na cadeia é 3 e a cadeia principal é heptano. 
Portanto, a nomenclatura oficial do composto, de acordo 
com o passo 3, é:
Na maior parte dos casos, é possível nomear os compos-
tos seguindo os passos 1, 2 e 3. Em alguns casos mais 
complexos, há a necessidade de seguir mais alguns pas-
sos antes de escolher a cadeia principal e/ou enumerar 
as ramificações:
4. Quando duas ou mais cadeias de comprimento igual com-
petem pela seleção como a cadeia principal, deve-se esco-
lher a que possuir o maior número de substituintes.
Exemplo:
No composto acima, há três formas possíveis de isolar a 
cadeia principal:
Observe que, na possibilidade (I), há 4 ramificações; na (II), 
há 2; e na (III), há 3. Seguindo o passo 4, deve-se optar 
pela possibilidade (I), pois é a que possui o maior número 
de substituintes. Para a nomenclatura, devem ser seguidos 
os passos 1, 2 e 3 normalmente.
5. Quando a ramificação ocorrer numa distância igual em 
qualquer dos lados da cadeia principal, deve-se escolher 
o nome em que a soma das posições das ramifica-
ções dá o menor número.
Exemplo:
66
No composto acima, há duas formas de numerar a cadeia 
principal (hexano):
Na possibilidade (I), a soma dos números das posições das 
ramificações é 11 (2, 4 e 5).
Na possibilidade (II), a soma dos números das posições das 
ramificações é 10 (2, 3 e 5).
Pelo passo 5, deve-se pegar a numeração em que a soma 
das posições dê o menor número; assim, deve-se pegar a 
possibilidade (II). Para a nomenclatura, devem ser seguidos 
os passos 1, 2 e 3 normalmente.
6. nomenclatura de 
HIdrocarbonetos Insaturados 
(alcenos, alcInos e 
dIenos) ramIfIcados
A nomenclatura de alcenos e alcinos ramificados segue 
a mesma regra dos alcanos ramificados, com algumas 
diferenças:
1. A cadeia principal é a cadeia mais longa que deve con-
ter a dupla ou a tripla ligação, modificando o final do 
nome da cadeia principal para –eno (para dupla ligação) 
ou –ino (para tripla ligação).
2. A numeração da cadeia é sempre realizada a partir da 
extremidade mais próxima da ligação dupla ou tri-
pla, independentemente das ramificações presentes na ca-
deia (isto é, a dupla ou tripla ligação tem preferência frente 
às ramificações).
3. É necessário indicar a localização da ligação dupla ou tri-
pla usando o menor número do átomo da ligação du-
pla ou tripla. Na nomenclatura, o número da localização 
deve aparecer antes da palavra –eno (para dupla ligação) 
ou –ino (para tripla ligação), indicando a posição da dupla 
ou tripla ligação na cadeia principal, quando necessário.
4. Para dienos, as regras de nomenclatura dos alcanos e 
acenos são válidas, sendo diferente somente na hora de 
selecionar a cadeia principal, que deve conter as duas 
duplas. A nomenclatura segue a mesma regra, modifican-
do, porém, o final do nome da cadeia principal para –dieno.
Exemplos:
O que é o Petróleo? - Petrobras
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
6.1. Cadeias cíclicas ramificadas
1. Cicloalcanos (ciclanos) – a nomenclatura de cicloalca-
nos ramificados segue as mesmas regras que a dos alcanos 
ramificados, acrescentando o prefixo – ciclo na cadeia 
principal, seguindo os seguintes passos para a numeração 
das ramificações:
 § Quando apenas um substituinte está presente, não é 
necessário atribuir sua posição.
67
 § Quando dois ou mais substituintes estão presentes, de-
ve-se numerar o anel começando pelo substituinte, pri-
meiro em ordem alfabética, e o número na direção que 
dá aos substituintes o menor número possível.
Exemplos:
2. Cicloalcenos – a nomenclatura de cicloalcenos ra-
mificados segue as mesmas regras que a dos alcenos 
ramificados (dupla leva a preferência, ficando nas posi-
ções 1 e 2), acrescentando-se o prefixo –ciclo na cadeia 
principal e seguindo os mesmos passos dos cicloalcanos 
para a numeração das ramificações. Não será necessá-
rio identificar a posição da dupla, pois sempre começará 
com C1 e C2.
Exemplos:
6.2. Aromáticos ramificados
Se a cadeiaprincipal apresentar apenas um anel benzê-
nico, ela é chamada simplesmente de benzeno e pode 
apresentar um ou mais grupos (ramificações). Se houver 
um único radical, seu nome deve preceder a palavra ben-
zeno sem numeração.
Caso haja duas ramificações, são bastante empregados os 
prefixos orto- (o), meta- (m) e para- (p), a fim de indicar 
as posições 1,2 (ou 1,6); 1,3 (ou 1,5) e 1,4, respectivamente.
Exemplos:
VIVENCIANDO
De modo geral, hidrocarbonetos são extraídos do petróleo diretamente do solo e em condições específicas.
Toda vez que uma empresa exploradora de petróleo deseja investir na extração de uma determinada região, significa 
que essa região foi estudada por geógrafos, geólogos e geofísicos a fim de descobrir se realmente aquela área tem 
potencial petrolífero. Portanto, conhecimentos sobre o solo e sua formação são indispensáveis.
 Uma das técnicas utilizadas para a detecção de petróleo no solo é a de sonar, mesma técnica utilizada em navios 
para identificar obstáculos e/ou outros navios em seu percurso. Essa técnica consiste no envio de um pulso sonoro 
que se choca contra a mistura profundamente situada no solo e, com esse impacto, um retorno é recebido; esse sinal 
de retorno é analisado e estatísticas são elaboradas sobre a disposição de petróleo na região.
68
Para o naftaleno, a nomenclatura IUPAC observa esta nu-
meração:
Exemplos:
multimídia: sites
http://redeglobo.globo.com/globociencia/
noticia/2012/05/formacao-do-petroleo-re-
quer-condicoes-especiais-de-temperatura.
html
69
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Atualmente, são muitas as aplicações para os hidrocarbonetos. Trata-se da fonte de combustíveis fósseis mais 
utilizada e, por esse motivo, é altamente rentável; entretanto, seu poder destrutivo ao ambiente é proporcio-
nalmente grave.
Os hidrocarbonetos utilizados no dia a dia são muitos:
Nome do hidrocarboneto Aplicabilidade
Metano Principal componente do gás natural, serve de combustível.
Propano Gás de cozinha.
Butano Gás de cozinha.
Eteno Precursor de diversos tipos de materiais poliméricos .
Octano Chamado também de gasolina, combustível de automóveis leves.
Benzeno É usado como solvente e também na produção de adesivos e tintas.
Naftaleno Utilizado para produzir natfalina e inseticida.
Óleo diesel Combustível para automóveis pesados.
Parafina Fabricação de velas e pranchas de surf.
Querosene Combustível de aviões.
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
Habilidade
A química é uma área científica em que há um enorme desenvolvimento. Desde a Antiguidade, os povos antigos utili-
zavam a química sem possuir o conhecimento formal dela. Para se ter uma ideia, em 1880, eram conhecidos cerca de 
12.000 compostos; em 1910, esse número era de 150.000; em 1940, o número de compostos conhecidos aumentou 
para cerca de 500.000; atualmente, estima-se um número acima de 16.000.000.
Por esse motivo, normas e padronização dos compostos foram elaboradas pela International Union of Pure and Applied 
Chemistry (IUPAC), que até hoje normaliza e atualiza as regras de nomenclatura.
Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.24
70
Modelo
(Enem) O biodiesel não é classificado como uma substância pura, mas como uma mistura de ésteres derivados dos 
ácidos graxos presentes em sua matéria-prima. As propriedades do biodiesel variam com a composição do óleo veg-
etal ou gordura animal que lhe deu origem, por exemplo, o teor de ésteres saturados é responsável pela maior esta-
bilidade do biodiesel frente à oxidação, o que resulta em aumento da vida útil do biocombustível. O quadro ilustra o 
teor médio de ácidos graxos de algumas fontes oleaginosas.
Fonte
Oleaginosa
Teor médio do ácido graxo (% em massa)
Mirístico
(C14:0)
Palmítico
(C16:0)
Esteárico
(C18:0)
Oleico
(C18:1)
Linoleico
(C18:2)
Linolênico
(C18:3)
Milho < 0,1 11,7 1,9 25,2 60,6 0,5
Palma 1,0 42,8 4,5 40,5 10,1 0,2
Canola < 0,2 3,5 0,9 64,4 22,3 8,2
Algodão 0,7 20,1 2,6 19,2 55,2 0,6
Amendoim < 0,6 11,4 2,4 48,3 32,0 0,9
MA, F.; HAnnA, M. A. “biodiesel Production: A review”. bioresource tecHnologY, londres, v. 70, n. 1 jAn. 1999 (AdAPtAdo).
Qual das fontes oleaginosas apresentadas produziria um biodiesel de maior resistência à oxidação? 
a) Milho. 
b) Palma. 
c) Canola. 
d) Algodão. 
e) Amendoim. 
Análise expositiva - Habilidade 24: Um dos recursos mais utilizados pelo Enem em sua prova é o uso de situ-
ações-problema. O objetivo é imergir o candidato numa aplicação prática do que foi visto em sala de aula. Nessa 
questão, faz-se o uso das características dos hidrocarbonetos.
Quanto menor a presença de insaturações (ligações duplas), maior a resistência à oxidação, isto é, quanto mais saturado 
for o composto, mais ele resiste à oxidação.
Analisando a tabela:
Mirístico
(C14:0)
0 insaturação
Palmítico
(C16:0)
0 insaturação
Esteárico
(C18:0)
0 insaturação
Oleico
(C18:1)
1 insaturação
Linoleico
(C18:2)
2 insaturações
Linolênico
(C18:3)
3 insaturações
A partir dos ácidos graxos mirístico, palmítico e esteárico, vem:
Mirístico
(C14:0)
Palmítico
(C16:0)
Esteárico
(C18:0)
Total
Milho 0,1 11,7 1,9 13,7 %
Palma 1,0 42,8 4,5 48,3 %
Canola 0,2 3,5 0,9 4,6 %
Algodão 0,7 20,1 2,6 23,4 %
Amendoim 0,6 11,4 2,4 14,4 %
Palma 48,3% (composto mais saturado)
Alternativa B
B
71
 DIAGRAMA DE IDEIAS
SUBSTÂNCIA
ORGÂNICA
PODE SER
POR EXEMPLO
INCLUEM
INORGÂNICA
HIDROCARBONETOS
PODEM SER 
OBTIDOS DO
PETRÓLEO
DENOMINADOS 
SEGUNDO REGRAS DA
IUPAC
FORMADOS POR
CARBONO E 
HIDROGÊNIO
ALCANO
CADEIA ABERTA 
E SATURADA
ALCENO
CADEIA ABERTA 
E 1 DUPLA
ALCINO CADEIA ABERTA 
E 1 TRIPLA
DIENO
CADEIA ABERTA 
E 2 DUPLAS
CICLANO
CADEIA FECHADA 
E SATURADA
CICLENO CADEIA FECHADA 
E 1 DUPLA
AROMÁTICO CADEIA
AROMÁTICA
73
GASES: Incidência do tema nas principais provas
UFMG
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade.
Os assuntos relacionados aos cálculos 
com gases são muito interdisciplinares 
com a Fisica. É importante entender o 
comportamento dos gases, assim como suas 
propriedades.
As questões da UNICAMP envolvendo gases são 
de nível médio e fácil,e podem facilmente ser 
relacionadas com assuntos de Física.
Os cálculos envolvendo gases, mesmo com 
baixa incidência, são importantes, uma vez 
que podem ser facilmente contextualizados 
com Física. É importante que suas proprieda-
des e fenômenos estejam bem fixados.
Os cálculos envolvendo gases, mesmo com 
baixa incidência, são importantes, uma vez 
que podem ser facilmente contextualizados 
com Física. É importante que suas proprieda-
des e fenômenos estejam bem fixados.
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade.
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade.
Em Química 3, os cálculos com gases podem 
aparecer tanto de forma interdisciplinar com 
Física quanto podem ser abordados junto a uma 
questão com cálculo estequiométrico.
Em Química 3, os assuntos principais são 
os cálculos e o comportamento dos gases. 
Mesmo com baixa incidência na FUVEST, 
é importante que sejam estudados, pois 
podem surgir questões interdisciplinares 
com Física.
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade.
Os cálculos envolvendo gases, mesmo com 
baixa incidência, são importantes, uma vez 
que podem ser facilmente contextualizados 
com Física. É importante que suas proprieda-
des e fenômenos estejam bem fixados.
Os cálculos envolvendogases, mesmo com 
baixa incidência, são importantes, uma vez 
que podem ser facilmente contextualizados 
com Física. É importante que suas proprieda-
des e fenômenos estejam bem fixados.
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade. 
O assunto principal desse volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante 
entender seu comportamento e suas 
propriedades. 
Os assuntos principais deste volume são os 
cálculos envolvendo gases. É importante uma 
boa fixação da matéria, uma vez que questões 
interdisciplinares com Física podem aparecer 
com facilidade.
74
1. Hipótese de avogadro
Considere três recipientes com volume de um litro cada 
um. No primeiro, será adicionado gás carbônico (CO2); no 
segundo, oxigênio (O2); e no terceiro, metano (CH4). Os 
três gases com pressão e temperatura iguais.
O fundamento dessa hipótese é a ideia de que o número de 
moléculas é igual nos três recipientes. Essa tese foi aceita 
depois de observações experimentais e da elaboração de 
um modelo da matéria que foi chamado de princípio de 
Avogadro, e não de lei. Assim, pode-se dizer que:
Volumes iguais de quaisquer gases à mesma pressão e 
temperatura contêm o mesmo número de moléculas..
nco2
 = no2
 = nCH4
Como moléculas com diferentes tamanhos podem ocupar 
o mesmo volume?
No estado gasoso, a distância entre as moléculas é tão 
grande que a diferença entre o tamanho delas é irrelevante.
2. volume molar
O volume ocupado por um mol de qualquer substância é 
denominado volume molar.
O volume molar de qualquer gás possui sempre o mesmo 
valor se as condições de pressão e temperatura forem as 
mesmas, ou seja, o volume molar independe da natureza 
da substância gasosa. O número de partículas (moléculas 
ou átomos) presente em um mol de substância é sempre o 
mesmo; dessa forma, números iguais de partículas gasosas 
ocupam o mesmo volume (hipótese de Avogadro).
Um conjunto de valores de pressão e temperatura pa-
dronizados no estudo dos gases é: 1 atm e 0 ºC. Essas 
 Leis físicas dos gases
CompetênCias: 5, 6 e 7 Habilidades: 17, 19, 21 e 24
AULAS 
9 e 10
condições experimentais são denominadas condições nor-
mais de temperatura e pressão (CNTP ou TPN). Reduzir às 
condições normais significa efetuar uma transformação 
gasosa em que o estado final encontre-se nas CNTP.
Experimentalmente verifica-se que o volume molar de 
qualquer gás ou vapor, caso seja medido nas condições nor-
mais de temperatura e pressão, corresponde a 22,4 litros.
Vmolar (CNTP) = 22,4 (L/mol) ou 22,4 (L · mol
–1)
2.1. Equação de estado de um gás
O comportamento físico dos gases independe de sua com-
posição química e pode ser descrito em três variáveis deno-
minadas variáveis de estado: volume, pressão e temperatura.
A descrição das condições de volume, pressão e tempera-
tura em que se encontra determinada massa de gás é 
chamada de estado de um gás.
A partir de estudos experimentais dos gases, o cientista 
francês Émile Clapeyron (1799-1864) estabeleceu uma 
relação matemática entre as variáveis de estado de um 
gás. Essa relação é denominada equação de estado de 
um gás ideal ou equação de Clapeyron:
P · V = n · R · T
Entenda de vez como funciona o motor do carro!
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
75
A temperatura na escala Kelvin relaciona-se com a es-
cala Celsius pela expressão:
T(K) = t(ºC) + 273
Assim:
t (ºC) T (K)
–73 200
0 273
25 298
100 373
 § n é o número de moléculas, em mol, do gás presente 
no recipiente, cuja unidade pode ser calculada pela ex-
pressão:
n = massa __________ 
massa molar
 ä n = m __ 
M
 (mol)
Em que:
 § P é a pressão exercida pelo gás e representada em 
milímetros de mercúrio (mm de Hg) ou em atmosfera 
(atm). A pressão atmosférica no nível do mar é igual a 
760 mmHg ou 1 atm.
 § V é o volume ocupado pelo gás. Como um gás ocupa 
todo o volume do recipiente, as unidades utilizadas 
para expressar o volume de um gás são: mililitro (mL); 
litro (L); centímetro cúbico (cm3); decímetro cúbico 
(dm3); metro cúbico (m3). As relações entre as uni-
dades são: 1 mL = 1 cm3; 1 L = 1 dm3 = 1.000 mL = 
1.000 cm3 ; 1 m3 = 1.000 L = 1.000.000 mL ou cm3
 § T é a temperatura absoluta do gás, a partir da qual de-
termina-se o grau de agitação das moléculas. Ela pode 
ser medida mediante escalas termométricas, como a 
escala Celsius (ºC), Farenheit (ºF), Kelvin (K), etc. A es-
cala internacional adotada para a medida da tempera-
tura de um gás é a escala Kelvin, também denominada 
escala absoluta. Ela tem seu início no zero absoluto, 
que corresponde a –273,15 ºC. Trata-se de uma tem-
peratura teórica segundo a qual se admite que a agi-
tação das moléculas é nula, isto é, é uma temperatura 
na qual moléculas e átomos estão totalmente imóveis. 
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
A Revolução Industrial foi um conjunto de mudanças estruturais no modo de produção que ocorreu na Europa a 
partir do século XVIII, quando os artesãos foram substituídos pelos assalariados e pelo uso das máquinas. Até o fim 
do século XVIII, a maioria da população europeia vivia no campo e produzia o que consumia. Um artesão possuía 
todo o conhecimento do processo produtivo de seu produto. Com o passar do tempo, começaram a surgir grandes 
oficinas, em que diversos artesãos, realizando manualmente todo o processo, fabricavam os produtos, embora fos-
sem subordinados ao proprietário da manufatura.
A Inglaterra, devido à sua localização e ao fato de possuir uma rica burguesia em expansão e de ter vivenciado um 
êxodo rural, possuía as características que fizeram com que estivesse na vanguarda da Revolução Industrial. 
Com o desenvolvimento tecnológico, as oficinas transformaram-se em pequenas fábricas. Nas indústrias de tecidos 
de algodão surgiu o tear mecânico. Nessa época, o aprimoramento das máquinas a vapor contribuiu para a continu-
ação da Revolução, tanto para o transporte da mercadoria quanto para a produção. A Inglaterra possuía reservas de 
minas de carvão mineral, mas máquinas de bombear a água eram necessárias para a exploração das minas. Com a 
máquina a vapor, foi possível explorar as minas a grandes profundidades. O carvão era necessário tanto para movi-
mentar a locomotiva a vapor quanto para aquecer os fornos das indústrias ou alimentar algumas máquinas a vapor.
As fábricas do início da Revolução Industrial ofereciam condições de trabalho precárias, longas jornadas, baixo salário, 
péssima iluminação e ventilação e muita sujeira, além de castigos físicos por parte dos patrões. Essas condições 
forçaram revoltas e greves por parte dos trabalhadores, que passaram a se organizar por meio de sindicatos que 
pediam melhores condições de trabalho e lutavam por direitos trabalhistas.
76
 § R é a constante universal dos gases, uma constan-
te de proporcionalidade cujo valor depende das unida-
des de medida utilizadas. Dessa forma, se o volume for 
expresso em litros (L), a quantidade de gás em mol e a 
temperatura em Kelvin (K) serão:
R = 0,082 (atm · L · mol–1 · K–1), se a pressão for expressa 
em atm.
R = 62,3 (mmHg · L · mol–1 · K–1), se a pressão for expressa 
em mmHg.
 Aplicação do conteúdo
1. Um balão A contém 8,8 g de CO2 e um balão B contém 
N2. Sabendo que os dois balões têm igual capacidade e 
apresentam a mesma pressão e temperatura, calcule a 
massa de N2 no balão B.
Dados: massas atômicas: C = 12; O = 16; N = 14
Resolução:
Pela hipótese de Avogadro:
2. Na CNTP, qual é o volume ocupado por 10 gramas de 
monóxido de carbono (CO)?
Resolução:
A massa molar do monóxido de carbono são 28 g/mol, o 
que, na CNTP, significa 28 de CO.
1 (mol) ocupa o volume de 22,4 L.
22,4 L é o volume ocupado por 28g de CO.
VCO é o volume ocupado por 10 g de CO.
Matematicamente:
3. Determinar a massa molar de um gás, sabendo-se 
que 3 gramas do referido gás ocupam um volume de 4 
litros à pressão de 0,82 atm e à temperatura de 127 ºC.
Resolução:Utilizando a equação de estado de um gás (PV = nRT), é pos-
sível calcular o número de mol (n) do gás. Em seguida, utili-
zando a expressão n = m __ 
M
 , pode-se calcular sua massa molar.
A temperatura que está dada na escala Celsius deve ser 
convertida para a escala absoluta:
T (K) = t (ºC) + 273 = 127 + 273 = 400 K
Como a pressão é dada em atmosferas, o valor de R a ser 
utilizado é 0,082 atm · L · mol–1 · K–1.
Substituindo os valores numéricos na equação de Clapey-
ron, tem-se:
0,82 atm · 4 L = n · 0,082 atm · L · mol–1 · K–1 · 400 K
n = 0,082 · 400 _________ 
0,28 · 400
 ä n = 0,1 mol
Como a massa do gás é de 3 gramas, sua massa molar será:
n = m __ 
M
 ä 3 ___ 
0,1
 ä M = 30 g · mol-1
The Steam Machine Changes The World...
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
multimídia: sites
www.bbc.com/portuguese/noticias/
2016/02/160228_carros_eletricos_tg
77
Análise expositiva - Habilidade 24: Nessa habilidade, é de extrema importância o domínio dos conte-
údos anteriores, dessa forma será possível ter uma visão mais clara das reações químicas presentes no 
cotidiano e das proporções fixas e definidas das reações químicas.
Combustão completa de 1 mol octano (C8H18):
1C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O
Alternativa D
D
Utilizar códigos e nomenclatura da química para caracterizar materiais, substâncias ou transformações químicas.
ÁREAS DE CONHECIMENTO DO ENEM
24
Habilidade
Modelo
(Enem) As mobilizações para promover um planeta melhor para as futuras gerações são cada vez mais frequentes. A 
maior parte dos meios de transporte de massa é atualmente movida pela queima de um combustível fóssil. A título 
de exemplificação do ônus causado por essa prática, basta saber que um carro produz, em média, cerca de 200g de 
dióxido de carbono por km percorrido.
Revista aquecimento Global. ano 2, nº 8. Publicação do instituto bRasileiRo de cultuRa ltda.
Um dos principais constituintes da gasolina é o octano (C8H18). Por meio da combustão do octano é possível a lib-
eração de energia, permitindo que o carro entre em movimento. A equação que representa a reação química desse 
processo demonstra que
a) no processo há liberação de oxigênio, sob a forma de O2;
b) o coeficiente estequiométrico para a água é de 8 para 1 do octano;
c) no processo há consumo de água, para que haja liberação de energia;
d) o coeficiente estequiométrico para o oxigênio é de 12,5 para 1 do octano;
e) o coeficiente estequiométrico para o gás carbônico é de 9 para 1 do octano.
A expansão e a combustão são umas das aplicações mais comuns dos gases. Em geral, os gases estão presentes no 
cotidiano, o que os torna uma das matérias mais abordadas no vestibular.
Como situação-problema, é comum observar situações em que há a combustão de gases poluentes, mas principal-
mente de gases como o GLP e o GNV. Assim, é importante conhecer sua composição, seus produtos da combustão e 
os processos de mudança segundo a lei geral dos gases.
78
 DIAGRAMA DE IDEIAS
GÁS IDEAL
CONSTANTE 
UNIVERSAL DOS 
GASES PERFEITOS (R)
CONTÉM
PERMITE
VOLUME
MOLAR
(L · mol-1)
CALCULAR O 
VOLUME MOLAR 
DO GÁS
VARIÁVEIS DE 
ESTADO
• VOLUME
• TEMPERATURA
• PRESSÃO
79
 Transformações gasosas
CompetênCias: 3, 5 e 7 Habilidades: 8, 10, 12, 18, 24 e 25
AULAS 
11 e 12
1. Introdução
As substâncias em estado gasoso apresentam determina-
das propriedades:
1. Os gases não possuem forma definida, ou seja, adquirem 
a forma do recipiente que os contém.
2. Não apresentam volume próprio, ou seja, ocupam todo 
o volume do recipiente que os contém. Possuem grande 
expansibilidade.
3. Se as condições de pressão e temperatura a que es-
tão submetidos são alteradas, os gases sofrem grandes 
variações de volume. São altamente compressíveis e de 
alta dilatabilidade.
4. Apresentam baixa densidade. Se comparado o volume 
ocupado pela mesma massa de uma substância nos três 
estados físicos, verifica-se que o volume ocupado pelo gás 
é muito maior do que o ocupado pelo líquido ou pelo sólido.
5. Exercem pressão. Quanto maior a quantidade de gás em 
um recipiente, maior a pressão por ele exercida. Alterações 
efetuadas na temperatura de um gás, sem alterar seu vo-
lume constante, causam grandes variações na pressão por 
ele exercida.
2. teorIa cInétIca dos gases
Para explicar as propriedades dos gases, os cientistas ela-
boraram um modelo denominado teoria cinética dos gase. 
Os postulados dessa teoria são os seguintes:
I. As partículas de um gás estão em movimento constante 
e desordenado.
II. Quanto maior a temperatura, maior é a velocidade das 
partículas de um gás.
III. A força de atração entre as partículas gasosas é pratica-
mente nula, uma vez que são independentes umas das outras.
IV. Moléculas de gases apresentam a mesma energia 
cinética média quando submetidas à mesma temperatura.
V. As partículas de um gás se movem em linha reta. A dire-
ção e o sentido do movimento se modificam apenas se as 
partículas colidirem umas com as outras ou contra as pare-
des do recipiente que as contém. Não há perda de energia 
cinética total nas colisões, embora possa haver troca de 
energia entre as partículas que colidem.
VI. A distância entre as partículas gasosas é muito maior do 
que o tamanho das partículas.
A partir desses postulados, é possível explicar as proprie-
dades dos gases.
 § Graças ao movimento contínuo e desordenado de suas 
partículas, um gás tanto pode ocupar todo o volume de 
um recipiente quanto pode escapar dele.
 § Os gases são altamente compressíveis. A distância en-
tre suas partículas é grande. Contudo, sob qualquer 
aumento de pressão, elas se aproximam, reduzindo o 
volume ocupado.
 § A pressão exercida pelos gases é determinada pelo 
número de colisões, por unidade de tempo, entre as 
partículas e as paredes do recipiente. Assim, depende 
da quantidade de gás presente no recipiente, uma vez 
que, quanto maior a quantidade de gás, maior será o 
número de partículas. Em consequência, maior tam-
bém será o número de colisões e a pressão. A pressão 
exercida por um gás confinado num recipiente au-
menta com o aumento da temperatura. As partículas 
gasosas aquecidas passam a se movimentar com mais 
velocidade, provocando mais colisões, por unidade de 
tempo, contra as paredes do recipiente.
Do ponto de vista microscópico, o estado de um gás é 
caracterizado por três variáveis: volume, temperatura e 
pressão, denominadas variáveis de estado.
Volume – espaço ocupado por uma substância. No caso 
dos gases, o volume de uma dada amostra é igual ao volu-
me do recipiente que a contém.
As unidades usuais de volume são litro (L), mililitro (mL), metro 
cúbico (m3), decímetro cúbico (dm3) e centímetro cúbico (cm3).
1 m3 = 1000 dm3; 1 dm3 = 1 L; 1 dm3 = 1000 cm3; 1 cm3 = 1 mL
Temperatura – é a medida do grau de agitação das 
partículas que formam uma substância. No estudo dos 
80
gases, é utilizada a escala absoluta ou Kelvin (K). No 
Brasil, a escala mais comum é a Celsius ou centígrada 
(°C). Observe a transformação de graus Celsius (ºC) 
em Kelvin:
T (K) = T (ºC) + 273
Pressão – definida como força por unidade de área. No 
estado gasoso, a pressão é o resultado do choque de 
moléculas contra as paredes do recipiente que as contêm.
A medida de pressão de um gás é obtida por meio de um 
aparelho denominado manômetro.
As unidades de pressão usuais são: atmosfera (atm), 
centímetros de mercúrio (cmHg), milímetros de mercúrio 
(mmHg), Torricelli (torr) e Pascal (Pa).
1 atm = 760 mmHg; 
1 mmHg = 1 torr; 1 atm = 1,01 · 105 Pa
3. LeIs físIcas dos gases
Uma dada massa de gás sofrerá uma transformação 
caso ocorram alterações nas suas variáveis de estado. A 
princípio, modificam-se apenas duas das grandezas e a 
outra se mantém constante.
3.1. Lei de Boyle-Mariotte
“À temperatura constante, uma determinada massa de gás 
ocupa um volume inversamente proporcional à pressão 
exercida sobre ele.”
Essa transformação gasosa, cuja temperatura é mantida 
constante, é denominada transformação isotérmica.3.1.1. Experiência de Boyle-Mariotte
A lei de Boyle-Mariotte pode ser representada por um 
gráfico pressão-volume. Nele, as abscissas represen-
tam a pressão de um gás, e as ordenadas, o volume ocu-
pado pelo gás.
A curva obtida é uma hipérbole, cuja equação representa-
tiva é PV = constante.
P1 · V1 = P2 · V2
Se o volume diminuir, aumenta o número de moléculas 
por área. Assim, aumenta também o número de colisões 
e a pressão.
VIVENCIANDO
O uso do gelo seco, muito comum em festas de aniversário e bailes noturnos, é um bom exemplo de transformações 
físico-químicas.
O gelo seco não é feito de água, como o nome sugere, mas de gás carbônico (CO2), que é resfriado e comprimido 
até sair do estado gasoso e ir para o estado sólido; então ele é realocado em um recipiente onde há uma pressão 
constante. Quando ele vai ser usado, devido à mudança brusca nas condições de temperatura e pressão exercidas 
sobre o CO2, inicia-se um processo de sublimação.
81
3.2. Lei de Charles/Gay-Lussac
“À pressão constante, o volume ocupado por uma mas-
sa fixa de gás é diretamente proporcional à temperatura 
absoluta.”
Essa transformação gasosa, cuja pressão é mantida cons-
tante, é denominada transformação isobárica.
As relações entre volume e temperatura estão representa-
das no esquema a seguir:
Graficamente:
A reta obtida é representada pela equação:
V = (constante) · T ou V __ 
T
 = cte
Se a temperatura aumentar, aumenta a energia cinética 
das moléculas. Dessa forma, ocorre um aumento do vol-
ume para manter a pressão constante.
Assim:
 
V1 __ 
T1
 = 
V2 __ 
T2
 
3.3. Lei de Gay-Lussac
“A um volume constante, a pressão exercida por uma de-
terminada massa fixa de gás é diretamente proporcional à 
temperatura absoluta.”
Essa transformação gasosa, cujo volume é mantido cons-
tante, é denominada transformação isocórica, isométrica 
ou isovolumétrica.
Observe a seguir a representação das relações entre 
pressão e temperatura:
Graficamente:
Se a temperatura aumentar, aumenta a energia cinética 
das moléculas. Com isso, aumenta também o número de 
colisões e a força aplicada em uma determinada área, 
isto é, a pressão.
A reta obtida é representada pela equação:
P = (constante) · T ou P __ 
T
 = (cte)
Assim:
 
P1 __ 
T1
 = 
P2 __ 
T2
 
Transformação Isotérmica
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
82
Observe no quadro a seguir um resumo das transformações 
e das leis que foram estudadas:
Transformação Volume Pressão
Isotérmica Varia Varia
Isobárica Varia Constante
Isocórica Constante Varia
Temperatura Lei Fórmula
Constante Boyle-Mariotte P`V = constante
Varia Gay-Lussac V __ 
T
 = constante
Varia Charles P __ 
T
 = constante
Observação: Os físicos experimentalistas franceses 
Jacques Charles (1746-1823) e Joseph Gay-Lussac (1778-
1850) estudaram, de modo independente, as transfor-
mações isobáricas e isocóricas. A teoria elaborada para a 
transformação isocórica é comumente chamada de lei de 
Gay-Lussac (ou lei de Charles/Gay-Lussac), e a teoria ela-
borada para a transformação isobárica é chamada de lei de 
Charles. Devido a esse fato histórico, os nomes das leis para 
as transformações isobárica e isocórica podem vir trocados 
em alguns livros. Para o vestibular, não é recomendável o 
uso do nome da lei; nesse caso, o importante é se lembrar 
do tipo de transformação.
3.3.1. Gás ideal × Gás real
Um gás ideal é aquele cujo comportamento experimen-
tal obedece às equações matemáticas vistas até aqui. 
Para que isso ocorra, não devem existir interações en-
tre as partículas gasosas. Na prática, o comportamento 
dos gases afasta-se do comportamento ideal. Verifica-se 
experimentalmente que o comportamento de um gás 
aproxima-se do comportamento ideal à medida que sua 
pressão diminui e a temperatura a que está submetido 
aumenta. Pressão baixa significa pouca quantidade de 
gás, e alta temperatura significa que as partículas gaso-
sas estão em grande velocidade. Nessas condições, prati-
camente inexistem interações entre as partículas. Quanto 
maior a pressão e menor a temperatura de um gás, mais 
ele se afasta do comportamento ideal.
Com efeito, na compressão dos gases é muito comum 
acontecer o seguinte (observe as setas no gráfico):
Se a pressão sobre o gás aumenta, seu volume diminui 
gradativamente até o ponto A, e o gás se liquefaz.
De A (gás) para B (líquido), seu volume reduz-se bruscamente.
Em seguida, o gás praticamente não varia mais (B = C), 
uma vez que os líquidos são pouco compressíveis.
Naturalmente, a partir de A, a lei de Boyle-Mariotte deixa 
de ser válida.
Nos isqueiros a gás de corpo transparente é possível obser-
var esse fenômeno do gás liquefeito.
3.3.2. Equação geral dos gases
A equação geral dos gases é aplicada quando ocorre uma 
transformação gasosa que altera simultaneamente as 
três variáveis de estado (P, V e T). Ela é obtida pela relação 
matemática entre as transformações gasosas estudadas an-
teriormente.
A equação é expressa por:
 P · V ____ 
T
 = cte ä (para determinada massa fixa de gás).
ou 
P1V1 ____ 
T1
 = 
P2V2 ____ 
T2
 
A equação geral dos gases permite conhecer o volume 
de um gás em determinadas condições de temperatu-
ra e pressão e determinar seu novo volume em outras 
condições de temperatura e pressão. Ela também é utiliza-
da para determinar temperaturas e pressões diferentes a 
partir de valores iniciais.
 Aplicação do conteúdo
1. Uma bolha de ar se forma no fundo de um lago, em 
que a pressão é de 2,2 atm. A essa pressão, a bolha tem 
volume de 3,6 cm3.
Que volume terá essa bolha quando subir à superfície, 
na qual a pressão atmosférica é de 684 mmHg, admitin-
do-se que a massa de gás contida no interior da bolha e 
a temperatura permanecem constantes?
Resolução:
83
2. Um balão selado, quando cheio de ar, tem volume de 
50,0 m3 a 22 °C e a uma dada pressão. O balão é aqueci-
do. Assumindo-se que a pressão é constante, a que tem-
peratura estará o balão quando seu volume for 60,0 m3?
Resolução:
·
3. Certo gás ocupa um volume de 100 litros a dada 
pressão e temperatura. Qual o volume ocupado pela 
mesma massa gasosa quando a pressão do gás se redu-
zir a 3 __ 
4
 da inicial e a temperatura absoluta se reduzir em 2 __ 
5
 
da inicial?
Resolução:
multimídia: sites
noticias.uol.com.br/ciencia/ultimas-noticias/
redacao/2013/05/28/clique-ciencia-por-que-o-
vidro-e-o-espelho-embacam.htm
phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/
latest/states-of-matter_pt_BR.html
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Massa de ar é um aglomerado de ar em determinadas condições de temperatura, umidade e pressão. As massas 
de ar podem ser quentes ou frias. Em geral, as quentes se deslocam de regiões tropicais, e as frias se originam nas 
regiões polares.
As massas de ar podem ficar estacionadas por dias e até semanas. No entanto, ao se moverem provocam alteração 
no clima, gerando choques entre massas de ar quente e frio: enquanto uma avança, a outra recua.
O encontro entre duas massas de ar de temperaturas diferentes dá origem a uma frente, isto é, a uma área de tran-
sição entre duas massas de ar. A frente pode ser fria ou quente. Uma frente fria ocorre quando uma massa de ar frio 
encontra e empurra uma massa de ar quente, ocasionando nevoeiro, chuva e queda de temperatura.
84
 DIAGRAMA DE IDEIAS
LEI DE BOYLE LEI DE GAY-LUSSAC LEI DECHARLES
GÁS IDEAL
TRANSFORMAÇÃO
ISOTÉRMICA
TRANSFORMAÇÃO
ISOCÓRICA
TRANSFORMAÇÃO
ISOBÁRICA
UMA AMOSTRA
PODE SOFRER
A QUAL SE APLICA A QUAL SE APLICA A QUAL SE APLICA
85
 Misturas gasosas
CompetênCias: 3, 5 e 7 Habilidades: 8, 12, 18, 25 e 26
AULAS 
13 e 14
1. Equação gEral dos 
gasEs numa mistura
A mistura entre dois ou mais gases sempre constitui um 
sistema homogêneo.
Inicialmente, considere dois recipientes: o primeiro deles 
contendo gás (A), e o segundo, gás (B). Em seguida, os 
dois gases são misturados em um terceiro recipiente, como 
mostra o esquema:
É possível estabelecer as seguintes relações para a misturagasosa:
Na mistura representada temos:
nA = 
mA ___ 
MA
 e nB = 
mB ___ 
MB
 
1.1. Equação geral
Partindo de:
A soma da quantidade em mol resulta:
 
PA · VA _____ 
R · TA
 + 
PB · VB _____ 
R · TB
 = P · V ____ 
R · T
 
Equação geral para a mistura gasosa:
 
PA · VA _____ 
TA
 + 
PB · VB _____ 
TB
 = P · V ____ 
T
 
Para uma mistura qualquer, contendo dois ou mais 
gases, a equação deve ser assim representada:
 
Sn = (n1 + n2 + n3 + ... + nn)
 P1 · V1 _____ 
T1
 
 + 
 P2 · V2 _____ 
T2
 
 + 
 P3 · V3 _____ 
T3
 
+ ... + 
 Pn · Vn _____ 
Tn
 
 = P · V ____ 
T
 
Da qual P1, V1, T1, P2, V2, T2, ... representam a situação inicial 
de cada gás.
Exemplo:
1. Um recipiente com N2 puro e outro com O2 puro, cujos 
volumes e pressões iniciais estão representadas neste es-
quema:
Aberta a torneira que separa os gases e mantida a tempe-
ratura, a pressão interna se estabiliza no valor de:
PN2 · VN2 + Po2 · Vo2 = (P · V) mistura
86
T = constante é 1 · 3 + 5 · 2 = P · (3 + 2) ä P = 13 ___ 
5
 
ä P = 2,6 atm
2. PrEssão Parcial
Numa mistura gasosa, a pressão parcial de um gás cor-
responde à pressão que esse gás exerceria caso estivesse 
sozinho ocupando o mesmo volume e à mesma tempera-
tura da mistura.
O cientista inglês John Dalton (1766-1844) estudou de-
tidamente o comportamento das misturas gasosas, como 
nos casos de fenômenos meteorológicos e da composição 
do ar atmosférico. Em 1801, Dalton propôs uma lei basea-
da em algumas conclusões referentes à pressão parcial que 
cada gás exerce dentro de uma mistura.
A pressão total do sistema corresponde à soma das 
pressões parciais exercidas por cada um dos gases que 
compõem a mistura.
A conclusão acima é denominada Lei de Dalton. Mate-
maticamente, tem-se:
PTOTAL = P1 + P2 + P3 + ... + Pn ou PTOTAL = Sp
No estudo das misturas gasosas, o aspecto qualitativo (tipo 
de gases que estão presentes) normalmente não é abor-
dado, somente o quantitativo (quanto de cada gás está 
presente), pois o que importa é a quantidade de matéria 
ou o número de moléculas do gás. A pressão exercida 
pela mistura gasosa está diretamente relacionada 
à quantidade de partículas de cada gás.
Utilizando a equação de gases ideais, considere uma mis-
tura gasosa formada pelos gases A, B e C, a certa tempera-
tura T, num recipiente de volume V. A pressão de cada um 
dos gases dentro da mistura será dada por:
pA · V = nA · R · T
pB · V = nB · R · T
pC · V = nC · R · T
Somando as três equações acima, obtém-se a pressão total 
do sistema:
(pA + pB + pC) · V = (nA + nB+ nC) · R · T
PTOTAL ∙ V = nTOTAL ∙ R ∙ T
Como é possível observar, a pressão total é diretamente 
proporcional à quantidade de matéria, mostrando que 
quanto mais partículas de gases houver, maior será a pres-
são parcial de cada gás e, consequentemente, maior será 
a pressão total.
3. VolumE Parcial
Um conceito análogo ao da pressão parcial é o do volume 
parcial: o volume parcial de um gás numa mistura gasosa 
corresponde ao volume que esse gás ocuparia caso esti-
vesse sozinho submetido à pressão P da mistura, na tem-
peratura T da mistura.
O químico francês Émile Amagat (1841-1915) desenvol-
veu um estudo sobre o comportamento dos gases em uma 
mistura gasosa. O estudo ressaltou o espaço (volume) que 
VIVENCIANDO
Um aparelho de ar-condicionado funciona sob o princípio da troca de calor entre gases. Por isso, ele precisa ser 
posicionado de maneira estratégica em qualquer ambiente, para que o ar frio possa ter a maior circulação possível 
trocando calor com o meio.
Se um ar-condicionado for colocado no chão de uma sala, ele não terá muita serventia, pois o ar frio não circulará 
no ambiente e não trocará calor. 
A composição dos gases também é importante quando se pensa na escolha de um gás para preencher os vazios em 
uma embalagem de algum produto no supermercado. Se uma embalagem com um produto perecível for preenchida 
por uma solução de ar atmosférico, provavelmente esse produto entrará em processo de decomposição. Como solu-
ção, as indústrias utilizam uma mistura de gases inertes para preencher as embalagens, evitando reações químicas 
e a oxidação do alimento. 
87
os gases ocupavam na mistura gasosa. Para realizar esse 
estudo, Amagat não alterou a temperatura nem a pressão 
exercida sobre a mistura e chegou à seguinte conclusão:
O volume que um gás ocupa em uma mistura gasosa 
é exatamente igual à soma dos volumes parciais de to-
dos os gases que compõem a mistura. 
A conclusão acima é denominada Lei de Amagat. Ma-
tematicamente, tem-se: 
VTOTAL = V1 + V2 + V3 + ... + Vn ou VTOTAL = Sv
Observe que o que está escrito para o volume parcial é 
idêntico ao que se escreve para a pressão parcial. Basta 
trocar as palavras “pressão” por “volume” e vice-versa. 
MAG - 2/14 - Efeito Estufa
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
4. Fração molar
Relacionando a pressão parcial de um gás A com a pres-
são total da mistura e tirando a razão entre eles, tem-se:
Para o gás A: PA · V = nA · R · T
Para a mistura: PTOTAL ∙ V = nTOTAL R ∙ T
 
PA ____ 
PTOTAL
 = 
 nA ____ nTOTAL
 
Fazendo relação idêntica com o volume parcial, tem-se:
Para o gás A: P · VA = nA · R · T
Para a mistura: P ∙ VTOTAL = nTOTAL R ∙ T
 
VA ____ 
VTOTAL
 = 
 nA ____ nTOTAL
 
A razão 
nA ____ nTOTAL
 é denominada fração molar (X), que cor-
responde a um quociente entre uma quantidade de 
mol e a quantidade total de mol da mistura. A fração 
molar é adimensional e é sempre um número menor que 
1. A soma das frações molares de cada gás numa mistura 
é sempre igual a 1:
XA + XB + XC + ... = 
nA ____ nTOTAL
 + 
nB ____ nTOTAL
 + 
nC ____ nTOTAL
 + ... = 
nTOTAL ____ nTOTAL
 = 1
A razão 
VA ____ 
VTOTAL
 é denominada fração volumétrica, que 
corresponde a um quociente entre um volume do 
gás e o volume total da mistura. Essa razão também 
é adimensional e a soma das frações volumétricas também 
é igual a 1.
A fração em quantidade de matéria (ou molar) pode ser 
expressa em porcentagem, ou seja, quando o valor dela é 
multiplicado por 100.
Reunindo todas as relações anteriores, tem-se:
XA = 
nA ____ nTOTAL
 = 
PA ____ 
PTOTAL
 = 
VA ____ 
VTOTAL
 = % em volume ____ 
100%
 = 1
 Aplicação do conteúdo
1. 0,15 mol de CO2, 0,25 mol de CH4 e 0,4 mol de O2 
são colocados em um balão de 41 litros mantidos a 
–23 ºC. Calcule:
a) as frações molares de cada gás;
b) a pressão da mistura em atm;
c) as pressões parciais de cada gás em atm.
Resolução:
nT = 0,15 + 0,25 + 0,4 = 0,8 mol
a) xco2 = 
nco2 ____ nT
 = 
0,15
 ____ 
0,8
 = 18,75%
xo2 = 
no2 ____ nT
 = 
0,4
 ___ 
0,8
 = 50,0%
xCH4 = 
nCH4 ____ nT
 = 
0,25
 ____ 
0,8
 = 31,25%
b) PV = nRT ä P · 41 = 
= 0,8 · 0,082 · (–23 + 273) ä P = 0,4 atm
c) pco2= xco2 · P ä pco2 = 0,1875 · 0,4 = 0,075 atm
pco2 = xco2 · P ä pco2 = 0,5 · 0,4 = 0,2 atm
pCH
4
 = xCH
4
 · P ä pCH
4
 = 0,3125 · 0,4 = = 0,125 atm
2. O ar é formado, aproximadamente, por 78% de nitro-
gênio (N2), 21% de oxigênio (O2) e 1% de argônio (Ar) 
em volume. Pede-se para calcular:
a) as frações molares dos componentes do ar;
b) suas pressões parciais, ao nível do mar, onde a pressão 
atmosférica (pressão total) é 760 mmHg.
88
Resolução:
a) Cálculo das frações molares em mol
xi = 
vi __ 
Vi
 = % em volume ___________ 
100
 
xN2= 
78 ___ 
100
 = 0,78
xo2= 
21 ___ 
100
 = 0,21
xAr = 
1 ___ 
100
 = 0,01
b) Cálculo das pressões parciais
Lembrando que 
pi __ 
P
 = 
vi __ 
V
 = % volume ________ 
100
 
 
pN2 ___ 
760
 = 78 ___ 
100
 ä pN2
 = 592,8 mmHg
 
po2 ___ 
760
 = 21 ___ 
100
 ä po2 = 159,6 mmHg
 
PAr ___ 
760
 = 1 ___ 
100
 ä pAr = 7,6 mmHg
Note que:
P = 592,8 + 159,6 + 7,6 ä P = 760 mmHg
multimídia: sites
http://www.usp.br/qambiental/tefeitoest-
ufa.htm
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Sabe-se que toda a matéria éregida por leis da natureza. Com os gases não é diferente.Misturas gasosas estão 
sujeitas a diferentes comportamentos de acordo com suas características físico-químicas, como a temperatura ou a 
composição da mistura gasosa.
Nesse sentido, quando se conhece informações importantes da matéria com a qual se está lidando, é possível 
planejar seu uso de forma consciente. Por exemplo, o conhecimento de que gases em altas temperaturas possuem 
tendência a subir em um plano e de que gases em baixas temperaturas têm tendência a descer explica muitos fatos 
da natureza. 
89
 DIAGRAMA DE IDEIAS
MISTURA GASOSA
APRESENTAM
LEI DE DALTON
PRESSÃO PARCIAL
A SOMA DE 
TODAS OBEDECE Á
PORCENTAGEM 
EM MOL
PORCENTAGEM 
EM VOLUME
 LEI DE AMAGAT
VOLUME PARCIAL
A SOMA DE 
TODOS OBEDECE Á
FRAÇÃO EM QUAN-
TIDADE DE MATÉRIA
FRAÇÃO EM MOL
TAMBÉM CHAMADA
FO
RN
EC
E 
A
90
 DensiDaDe Dos gases, 
efusão e Difusão gasosa
CompetênCias: 3 e 7 Habilidades: 8, 12, 25 e 26
AULAS 
15 e 16
1. DensiDaDe Dos gases
A densidade é uma grandeza que relaciona a massa e o 
volume ocupado por determinada amostra de matéria. É 
representada matematicamente pela expressão: d = m __ 
V
 . 
É possível calcular a densidade de um gás mediante essa 
expressão, mas, em razão de o volume de um gás ser facil-
mente afetado pelas condições de pressão e temperatura 
nas quais se encontra, o cálculo de sua densidade deve 
considerar os valores dessas grandezas.
Relacionada a expressão d = m __ 
V
 com a equação de Cla-
peyron, obtém-se a equação:
d = P · M ____ 
R · T
 
Essa equação permite calcular a densidade de um gás em 
qualquer condição de pressão e temperatura.
Caso um gás se encontre nas condições normais de pres-
são e temperatura, sua densidade pode ser calculada 
pela expressão:
d = M ___________ 
22,4 L · mol–1
 
Chama-se densidade relativa de um gás em relação a ou-
tro a relação entre suas densidades.
dA · B = 
dA __ 
dB
 
Substituídos dA e dB pela expressão d = 
P · M ____ 
R · T
 , obtém-se:
dA, B = 
 
P · MA _____ 
R · T
 
 _____ 
 
P · MB _____ 
R · T
 
 = 
MA ___ 
MB
 Observe que a relação entre as densidades de dois gases é 
igual à relação entre suas massas molares.
O conhecimento da densidade relativa de um gás em rela-
ção ao ar atmosférico permite prever se um gás tende a ficar 
na parte inferior ou superior da atmosfera. Os gases com 
densidades maiores que a densidade do ar tendem a ocupar 
a parte inferior da atmosfera; os que apresentam densidades 
menores tendem a ocupar as camadas superiores.
Como o ar é uma mistura de gases, ele apresenta uma mas-
sa molar média cujo valor é de 28,9 g/mol. Portanto, a den-
sidade de um gás A em relação ao ar atmosférico é dada 
pela expressão:
dA, Ar = 
MA ___________ 
28,9 g · mol–1
 
MAG - 2/14 - Efeito Estufa
Fonte: Youtube
multimídia: vídeo
 Aplicação do conteúdo
1. Nas condições normais de temperatura e pressão, a 
massa de 22,4 litros do gás X2 (X = símbolo do elemento 
químico) é igual a 28,0 gramas.
a) Calcular a densidade desse gás nessas condições.
b) Qual a massa atômica do elemento X?
Resolução:
a) Como o problema fornece os valores da massa 
e do volume ocupado pelo gás, sua densidade 
pode ser calculada pela expressão d = m __ 
V
 :
d = m __ 
V
 = 
28 g
 _____ 
22,4 L
 ä d =1,25 g ∙ L–1
b) O gás encontra-se nas CNTP e ocupa o volume 
de 22,4 litros, o que mostra que a amostra gasosa 
é formada por um mol de moléculas. Assim, 28 
gramas é a massa molar do gás, isto é, a massa de 
um mol de moléculas X2. A massa de um mol de 
átomos X é 14 gramas. Como a massa molar e a 
massa atômica são definidas pelo mesmo número, 
a massa atômica do elemento X é 14 ou 14 u.
91
2. Um gás, que está inicialmente a uma pressão de 1 
atm e temperatura de 273 K, sofre uma transformação 
de estado adquirindo uma pressão de 3 atm e tempe-
ratura de 546 K. Com relação à densidade inicial, a den-
sidade final é:
a) 1,5 vezes maior.
b) 3 vezes maior.
c) 2 vezes maior.
d) 2,5 vezes maior.
e) 3,5 vezes maior.
Resolução:
di = 
P · M ____ 
R · T
 ä di = 
1 · M ______ 
R · 273
 
df = 
P · M ____ 
R · T
 ä df = 
3 · M ______ 
R · 546
 
df = 
P · M ____ 
R · T
 ä df = 
3 · M ______ 
R · 546
 
 
df __ 
di
 = 
 3 · M ______ 
R · 546
 
 ______ 
 M ______ 
R · 273
 
 ä df = 
3 __ 
2
 di
Alternativa A
2. Difusão e efusão
A difusão gasosa é o processo espontâneo de transporte 
de massas gasosas num sistema. As moléculas se movem 
espontaneamente, de maneira que o gás sempre ocupe o 
maior volume possível.
Difusão de um gás no vácuo
Difusão de dois gases que formam mistura homogênea:
A efusão é o escoamento espontâneo das molé-
culas gasosas através de orifícios, como um gás que 
atravessa paredes porosas ou tubos capilares na separa-
ção de misturas gasosas ou que atravessa tubos de secção 
constante na passagem de um recipiente a outro.
Nas mesmas condições de temperatura e pressão, um gás 
com maior densidade possui velocidade menor que a de 
outro gás com menor densidade.
Comparados os dois gases A e B, em iguais condições de 
temperatura e pressão, obtém-se a seguinte relação entre 
suas velocidades:
 
VA __ 
VB
 = dXX dB __ dA 
Da qual dB, A é a densidade relativa do gás B em relação 
ao gás A.
Se dB, A = 
MB ___ 
MA
 , essa expressão pode ser escrita como:
 
VA __ 
VB
 = dXXX MB ___ MA 
Lei de Graham: a velocidade de escoamento de um gás é in-
versamente proporcional à raiz quadrada de sua densidade. 
Essa lei é válida tanto para difusão quanto para efusão.
 Aplicação do conteúdo
1. Metano (CH4) começa a escapar por um pequeno ori-
fício com uma velocidade de 36 mL/min. Se o mesmo 
recipiente, nas mesmas condições, contivesse brometo 
de hidrogênio (HBr), qual seria a velocidade de escape 
pelo mesmo orifício?
Resolução:
Lei de Graham:
 
VHBr ___ 
VCH4
 = dXXXX MCH4 ____ MHBr 
MCH4 = 16 g/mol
MHBr = 81 g/mol
 
VHBr ___ 
36
 = √
___
 16 ___ 
81
 ä 
VHBr ___ 
36
 = 4 __ 
9
 ä VHBr = 
4 · 36 _____ 
9
 
VHBr = 16 mL/min
2. (Mackenzie) A velocidade de difusão do gás hidrogê-
nio é igual a 27 km/min, em determinadas condições de 
pressão e temperatura (massas atômicas: H = 1; O = 16). 
Nas mesmas condições, a velocidade de difusão do gás 
oxigênio em km/h é de:
92
a) 4 km/h.
b) 108 km/h.
c) 405 km/h.
d) 240 km/h.
e) 960 km/h.
Resolução:
Usando a fórmula que relaciona a velocidade de difusão 
dos gases com as suas respectivas massas molares, tem-se:
 
VH2 ___ 
VO2
 
 = √
____
 
MO2 ____ 
MH2 
 → 27 ___ 
VO2
 = √
___
 32 ___ 
2
 → 27 ___ 
VO2
 =
= √
___
 16 → 27 ___ 
VO2
 = 4
VO2= 6,75 km/min
Passando para km/h, tem-se:
VO2= 6,75 . 60 = 405 km/h
Alternativa C
VIVENCIANDO
Um aroma agradável e conhecido por muita gente é o cheiro de chuva. Esse odor agradável tem uma explicação quí-
mica. Aquela fragrância estranha que aparece depois de uma chuvarada, especialmente nas áreas rurais, é causada 
por uma actinobactéria. Com o impacto dos pingos d’água, as partículas que repousam na faixa externa de terra são 
impulsionadas para o ar e se misturam com o vapor em suspensão, gerando uma espécie de spray úmido. Além de 
gotículas de água, esse spray também contém minúsculos grãos de terra e colônias de Streptomyces, um gênero de 
bactéria que cresce naturalmente no solo com umidade. Nas épocas de seca, a Streptomyces entra em uma espécie 
de hibernação, que os cientistas denominam estado de latência. “Nessa fase, a bactéria continua viva, mas não se 
reproduz porque não há umidade suficiente”, afirma o engenheiro agrônomo Miguel Angelo Maniero, da Universida-
de Federal de São Carlos (UFSCar). Quando chega a chuva, a água ativa a capacidade reprodutiva da Streptomyces, 
fazendo com que ela libere no ar milhares de células reprodutoras, chamadas de esporos. Além de gerar novos seres, 
o processo de reprodução faz com que os esporos exalem o característico odor da chuva. 
Umfato curioso é que esses odores penetram com muito mais facilidade quando estamos em ambientes úmidos se 
comparado com os ambientes secos, por isso a umidade relativa do ar é uma das grandes responsáveis pelos odores agra-
dáveis que sentimos. Abaixo, uma imagem do composto responsável pelo cheiro, também conhecido como Geosmina.
multimídia: sites
www2.fc.unesp.br/lvq/exp04.htm
93
CONEXÃO ENTRE DISCIPLINAS
Neste artigo de Mundo Estranho, mostra-se como o gás do riso e sua alta capacidade de efusão no organismo 
reagem e como a nossa biologia é afetada.
mundoestranho.abril.com.br/saude/como-o-gas-do-riso-age-no-corpo/
 DIAGRAMA DE IDEIAS
+ TEMPERATURA GASES MENOS DENSOS
GASES COM MAIOR 
VELOCIDADE DE EFUSÃO 
- MASSA MOLAR
GASES
CONTÊM
VELOCIDADE DE EFUSÃO
DENSIDADEMASSA MOLAR
QUE É 
RELACIONADA COM A
RELACIONADA COM A
	QUI_1_9_10
	QUI_1_11_12
	QUI_1_13_14
	QUI_1_15_16
	QUI_2_9_10
	QUI_2_11_12
	QUI_2_13_14
	QUI_2_15_16
	QUI_3_9_10
	QUI_3_11_12
	QUI_3_13_14
	QUI_3_15_16